Tavallinen pyramidi pohjassa on neliö. Pyramidi ja sen elementit
Määritelmä. Sivukasvot- tämä on kolmio, jossa yksi kulma on pyramidin huipulla ja sen vastakkainen puoli osuu pohjan (polygonin) sivuun.
Määritelmä. Sivukylkiluut ovat sivupintojen yhteiset puolet. Pyramidilla on yhtä monta reunaa kuin monikulmiossa on kulmia.
Määritelmä. pyramidin korkeus on kohtisuora, joka on pudonnut pyramidin huipulta pohjaan.
Määritelmä. Apothem- tämä on pyramidin sivupinnan kohtisuora, laskettuna pyramidin huipulta pohjan sivulle.
Määritelmä. Diagonaalinen leikkaus- tämä on pyramidin poikkileikkaus tasosta, joka kulkee pyramidin huipun ja pohjan lävistäjän läpi.
Määritelmä. Oikea pyramidi- Tämä on pyramidi, jossa pohja on säännöllinen monikulmio ja korkeus laskee pohjan keskelle.
Pyramidin tilavuus ja pinta-ala
Kaava. pyramidin tilavuus pohjapinta-alan ja korkeuden läpi:
pyramidin ominaisuudet
Jos kaikki sivureunat ovat yhtä suuret, niin ympyrä voidaan rajata pyramidin kannan ympärille, ja pohjan keskipiste on sama kuin ympyrän keskusta. Myös ylhäältä pudonnut kohtisuora kulkee pohjan (ympyrän) keskustan läpi.
Jos kaikki sivurivat ovat yhtä suuret, ne ovat kallistettuina perustasoon nähden samoissa kulmissa.
Sivurivat ovat yhtä suuret, kun ne muodostuvat pohjan tason kanssa yhtäläiset kulmat tai jos pyramidin pohjan ympärille voidaan rajata ympyrä.
Jos sivupinnat ovat vinossa pohjan tasoon nähden yhdessä kulmassa, niin pyramidin pohjaan voidaan piirtää ympyrä ja pyramidin huippu heijastetaan sen keskustaan.
Jos sivupinnat ovat vinossa perustasoon nähden yhdessä kulmassa, niin sivupintojen apoteemit ovat yhtä suuret.
Säännöllisen pyramidin ominaisuudet
1. Pyramidin huippu on yhtä kaukana pohjan kaikista kulmista.
2. Kaikki sivureunat ovat yhtä suuret.
3. Kaikki sivurivat ovat vinossa samoissa kulmissa alustaan nähden.
4. Kaikkien sivupintojen apoteemit ovat yhtä suuret.
5. Kaikkien sivupintojen pinta-alat ovat yhtä suuret.
6. Kaikilla pinnoilla on samat kaksitahoiset (litteät) kulmat.
7. Pyramidin ympärillä voidaan kuvata pallo. Kuvatun pallon keskipiste on reunojen keskikohdan läpi kulkevien kohtisuorien leikkauspiste.
8. Pyramidiin voidaan kirjoittaa pallo. Piirretyn pallon keskipiste on reunan ja kannan välisestä kulmasta lähtevien puolittajien leikkauspiste.
9. Jos piirretyn pallon keskipiste on sama kuin rajatun pallon keskipiste, niin tasomaisten kulmien summa kärjessä on yhtä suuri kuin π tai päinvastoin, yksi kulma on yhtä suuri kuin π / n, missä n on luku kulmista pyramidin pohjassa.
Pyramidin yhteys pallon kanssa
Pallo voidaan kuvata pyramidin ympärillä, kun pyramidin pohjalla on monitahoinen, jonka ympärillä voidaan kuvata ympyrää (välttämätön ja riittävä ehto). Pallon keskipiste on pyramidin sivureunojen keskipisteiden läpi kohtisuorassa kulkevien tasojen leikkauspiste.
Pallo voidaan aina kuvata minkä tahansa kolmion tai säännöllisen pyramidin ympärillä.
Pallo voidaan kirjoittaa pyramidiin, jos pyramidin sisäisten dihedraalisten kulmien puolittajatasot leikkaavat yhdessä pisteessä (välttämätön ja riittävä ehto). Tämä piste tulee olemaan pallon keskipiste.
Pyramidin yhteys kartioon
Kartiota kutsutaan pyramidiin kirjoitetuksi, jos sen kärjet ovat samat ja kartion kanta on merkitty pyramidin pohjaan.
Pyramidiin voidaan kirjoittaa kartio, jos pyramidin apoteemit ovat yhtä suuret.
Kartion sanotaan olevan pyramidin ympärillä, jos sen kärjet ovat samat ja kartion kanta on rajattu pyramidin pohjan ympärille.
Kartiota voidaan kuvata pyramidin ympärillä, jos pyramidin kaikki sivureunat ovat yhtä suuret.
Pyramidin kytkentä sylinteriin
Pyramidin sanotaan olevan kaiverrettu sylinteriin, jos pyramidin yläosa on sylinterin yhdellä pohjalla ja pyramidin pohja on kaiverrettu sylinterin toiseen kantaan.
Sylinteri voidaan rajata pyramidin ympärille, jos ympyrä voidaan rajata pyramidin pohjan ympärille.
Tetraedrillä on neljä pintaa ja neljä kärkeä ja kuusi reunaa, joissa kahdella reunalla ei ole yhteisiä pisteitä, mutta ne eivät kosketa.
Jokainen kärki koostuu kolmesta muodostavasta pinnasta ja reunasta kolmikulmainen kulma.
Janaa, joka yhdistää tetraedrin kärjen vastakkaisen pinnan keskustaan, kutsutaan tetraedrin mediaani(GM).
Bimediaan kutsutaan segmentiksi, joka yhdistää vastakkaisten reunojen keskipisteet, jotka eivät kosketa (KL).
Kaikki tetraedrin bimediaanit ja mediaanit leikkaavat yhdessä pisteessä (S). Tässä tapauksessa bimediaanit jaetaan puoliksi ja mediaanit suhteessa 3:1 alkaen ylhäältä.
Määritelmä. Terävä kulmikas pyramidi on pyramidi, jossa apoteemi on yli puolet pohjan sivun pituudesta.
Määritelmä. tylppä pyramidi on pyramidi, jossa apoteemi on alle puolet pohjan sivun pituudesta.
Määritelmä. säännöllinen tetraedri Tetraedri, jonka neljä sivua ovat tasasivuisia kolmioita. Se on yksi viidestä säännöllisestä monikulmiosta. Säännöisessä tetraedrissä kaikki dihedraaliset kulmat (pintojen välillä) ja kolmikulmaiset (kärkessä) ovat yhtä suuret.
Määritelmä. Suorakaiteen muotoinen tetraedri Kutsutaan tetraedria, jonka kärjessä on suora kulma kolmen reunan välillä (reunat ovat kohtisuorassa). Muodostuu kolme kasvoa suorakaiteen muotoinen kolmikulmainen kulma ja reunat ovat suorakulmaiset kolmiot, ja kanta on mielivaltainen kolmio. Minkä tahansa kasvojen apoteemi on yhtä suuri kuin puolet alustan sivusta, jolle apoteemi putoaa.
Määritelmä. Isoedrinen tetraedri Kutsutaan tetraedriä, jonka sivupinnat ovat yhtä suuret toistensa kanssa ja kanta on säännöllinen kolmio. Tällaisen tetraedrin pinnat ovat tasakylkisiä kolmioita.
Määritelmä. Ortosentrinen tetraedri kutsutaan tetraedriksi, jossa kaikki korkeudet (pystysuorat), jotka lasketaan ylhäältä vastakkaiselle pinnalle, leikkaavat yhdessä pisteessä.
Määritelmä. tähtipyramidi Monitahoista, jonka kanta on tähti, kutsutaan.
Tässä on koottu perustietoa pyramideista ja niihin liittyvistä kaavoista ja käsitteistä. Niitä kaikkia opiskellaan matematiikan tutorin kanssa tenttiin valmistautuessa.
Harkitse tasoa, monikulmiota 
makaa siinä ja piste S, joka ei makaa siinä. Yhdistä S monikulmion kaikkiin pisteisiin. Tuloksena olevaa monitahoista kutsutaan pyramidiksi. Segmenttejä kutsutaan sivureunoksi. 
Monikulmiota kutsutaan pohjaksi ja pistettä S kutsutaan pyramidin huipuksi. Numerosta n riippuen pyramidia kutsutaan kolmiomaiseksi (n=3), nelikulmaiseksi (n=4), viisikulmaiseksi (n=5) ja niin edelleen. vaihtoehtoinen nimi kolmion muotoinen pyramidi - tetraedri. Pyramidin korkeus on kohtisuora, joka on vedetty sen huipusta perustasoon. 
Pyramidia kutsutaan oikeaksi jos säännöllinen monikulmio, ja pyramidin korkeuden kanta (pystysuoran kanta) on sen keskipiste.
Opettajan kommentti:
Älä sekoita käsitteitä "säännöllinen pyramidi" ja "säännöllinen tetraedri". Säännöllisessä pyramidissa sivureunat eivät välttämättä ole yhtä suuret kuin pohjan reunat, mutta säännöllisessä tetraedrissä kaikki 6 reunojen reunaa ovat yhtä suuret. Tämä on hänen määritelmänsä. On helppo todistaa, että yhtäläisyys tarkoittaa, että monikulmion keskipiste P korkeuspohjalla, joten säännöllinen tetraedri on säännöllinen pyramidi.
Mikä on apoteemi?
Pyramidin apoteemi on sen sivupinnan korkeus. Jos pyramidi on säännöllinen, niin kaikki sen apoteemit ovat yhtä suuret. Käänteinen ei ole totta. 
Matematiikan ohjaaja terminologiasta: työ pyramidien kanssa on 80-prosenttisesti rakennettu kahdentyyppisten kolmioiden kautta:
1) Sisältää apothemin SK ja korkeuden SP
2) Sisältää sivureunan SA ja sen projektion PA 
Näiden kolmioiden viittausten yksinkertaistamiseksi matematiikan opettajan on helpompi nimetä niistä ensimmäinen apoteeminen, ja toinen kylki-. Valitettavasti tätä terminologiaa ei löydy mistään oppikirjoista, ja opettajan on esitettävä se yksipuolisesti.
Pyramidin tilavuuskaava:
1) 
, missä on pyramidin pohjan pinta-ala ja pyramidin korkeus
2) , missä on piirretyn pallon säde ja on pyramidin kokonaispinta-ala.
3) 
, jossa MN on minkä tahansa kahden risteävän reunan etäisyys ja on suunnikkaan pinta-ala, jonka muodostavat neljän jäljellä olevan reunan keskipisteet.
Pyramidin korkeuspohjan omaisuus:
Piste P (katso kuva) osuu yhteen piirretyn ympyrän keskipisteen kanssa pyramidin pohjassa, jos jokin seuraavista ehdoista täyttyy:
1) Kaikki apoteemit ovat samanarvoisia
2) Kaikki sivupinnat ovat tasaisesti kallistettuja pohjaa kohti
3) Kaikki apoteemit ovat yhtä kallistuneet pyramidin korkeuteen
4) Pyramidin korkeus on tasaisesti kalteva kaikille sivupinnoille
Matematiikan ohjaajan kommentti: Huomaa, että kaikki kohteet yhdistyvät yhdeksi yhteistä omaisuutta: tavalla tai toisella sivupinnat osallistuvat kaikkialle (apoteemit ovat niiden elementtejä). Siksi ohjaaja voi tarjota vähemmän tarkan, mutta kätevämmän muotoilun muistamiseen: piste P osuu yhteen piirretyn ympyrän keskipisteen, pyramidin pohjan kanssa, jos sen sivupinnasta on yhtä paljon tietoa. Sen todistamiseksi riittää osoittamaan, että kaikki apoteemiset kolmiot ovat yhtä suuria.
Piste P on sama kuin rajatun ympyrän keskipiste lähellä pyramidin kantaa, jos yksi kolmesta ehdosta on totta:
1) Kaikki sivureunat ovat yhtä suuret
2) Kaikki sivurivat ovat tasaisesti kaltevassa pohjaa kohti
3) Kaikki sivurivat ovat tasaisesti kallistettuja korkeuteen
Pyramidi. Katkaistu pyramidi
Pyramidi kutsutaan monitahoiseksi, jonka yksi pinta on monikulmio ( pohja ), ja kaikki muut pinnat ovat kolmioita, joilla on yhteinen kärki ( sivupinnat ) (Kuva 15). Pyramidi on ns oikea , jos sen kanta on säännöllinen monikulmio ja pyramidin huippu on projisoitu pohjan keskelle (kuva 16). Kutsutaan kolmiopyramidi, jonka kaikki reunat ovat yhtä suuret tetraedri .
Sivujousi Pyramidiksi kutsutaan sivupinnan sitä puolta, joka ei kuulu pohjaan Korkeus pyramidi on etäisyys sen huipulta pohjan tasoon. Säännöllisen pyramidin kaikki sivureunat ovat keskenään yhtä suuret, kaikki sivupinnat ovat yhtäläisiä tasakylkisiä kolmioita. Huippupisteestä vedetyn säännöllisen pyramidin sivupinnan korkeudeksi kutsutaan apoteema . diagonaalinen leikkaus Pyramidin leikkausta kutsutaan tasoksi, joka kulkee kahden sivureunan läpi, jotka eivät kuulu samaan pintaan.
Sivupinta-ala Pyramidia kutsutaan kaikkien sivupintojen pinta-alojen summaksi. Koko pinta-ala on kaikkien sivupintojen ja pohjan pinta-alojen summa.
Lauseet
1. Jos pyramidissa kaikki sivureunat ovat yhtä vinossa pohjan tasoon nähden, niin pyramidin huippu projisoidaan rajatun ympyrän keskustaan lähellä kantaa.
2. Jos pyramidissa kaikki sivureunat ovat yhtä pitkiä, niin pyramidin huippu projisoidaan rajatun ympyrän keskustaan lähellä kantaa.
3. Jos pyramidissa kaikki pinnat ovat yhtä kallistettuja kannan tasoon nähden, niin pyramidin huippu heijastuu pohjaan piirretyn ympyrän keskelle.
Mielivaltaisen pyramidin tilavuuden laskemiseksi kaava on oikea:
missä V- tilavuus;
S pää- peruspinta-ala;
H on pyramidin korkeus.
Säännölliselle pyramidille seuraavat kaavat ovat tosia:
missä p- pohjan kehä;
h a- apoteemi;
H- korkeus;
S täynnä
S puoli
S pää- peruspinta-ala;
V on säännöllisen pyramidin tilavuus.
katkaistu pyramidi kutsutaan pyramidin osaksi, joka on suljettu pohjan ja leikkaustason väliin pyramidin pohjan suuntaisesti (kuva 17). Oikea katkaistu pyramidi kutsutaan säännöllisen pyramidin osaksi, joka on suljettu pohjan ja pyramidin pohjan kanssa yhdensuuntaisen leikkaustason väliin.
Säätiöt katkaistu pyramidi - samanlaisia polygoneja. Sivukasvot - puolisuunnikkaan muotoinen. Korkeus Katkaistua pyramidia kutsutaan etäisyydeksi sen kantojen välillä. Diagonaalinen Katkaistu pyramidi on segmentti, joka yhdistää sen kärjet, jotka eivät ole samalla pinnalla. diagonaalinen leikkaus Katkaistun pyramidin osaa kutsutaan tasoksi, joka kulkee kahden sivureunan läpi, jotka eivät kuulu samaan pintaan.
Katkaistun pyramidin kaavat ovat voimassa:
(4)
missä S 1 , S 2 - ylä- ja alapohjan alueet;
S täynnä on kokonaispinta-ala;
S puoli on sivuttainen pinta-ala;
H- korkeus;
V on katkaistun pyramidin tilavuus.
Tavalliselle katkaistulle pyramidille seuraava kaava on totta:
missä p 1 , p 2 - pohjakehät;
h a- säännöllisen katkaistun pyramidin apoteemi.
Esimerkki 1 Säännöllisen kolmion muotoisen pyramidin kaksitahoinen kulma on 60º. Etsi sivureunan kaltevuuskulman tangentti pohjan tasoon nähden.
Päätös. Tehdään piirustus (kuva 18).
 |
Pyramidi on säännöllinen, mikä tarkoittaa, että kanta on tasasivuinen kolmio ja kaikki sivupinnat ovat yhtäläisiä tasakylkisiä kolmioita. Dihedraalinen kulma pohjassa on pyramidin sivupinnan kaltevuuskulma pohjan tasoon nähden. Lineaarinen kulma on kulma a kahden kohtisuoran välillä: ts. Pyramidin huippu projisoidaan kolmion keskelle (piirretyn ympyrän keskipiste ja kolmion piirretty ympyrä ABC). Sivurivan kaltevuuskulma (esim SB) on itse reunan ja sen perustasoon projektion välinen kulma. Kylkiluun SB tämä kulma on kulma SBD. Tangentin löytämiseksi sinun on tunnettava jalat NIIN ja OB. Olkoon segmentin pituus BD on 3 a. piste O Jana BD on jaettu osiin: ja Mistä löydämme NIIN: 
Meiltä löydät: 
Vastaus:
Esimerkki 2 Laske säännöllisen katkaistun nelikulmaisen pyramidin tilavuus, jos sen kantat ovat cm ja cm ja korkeus on 4 cm.
Päätös. Katkaistun pyramidin tilavuuden selvittämiseksi käytämme kaavaa (4). Kantojen pinta-alojen löytämiseksi sinun on löydettävä perusneliöiden sivut, kun tiedät niiden lävistäjät. Pohjien sivut ovat 2 cm ja 8 cm. Tämä tarkoittaa kantajen pinta-alaa ja korvaamalla kaikki tiedot kaavaan laskemme katkaistun pyramidin tilavuuden:
Vastaus: 112 cm3.
Esimerkki 3 Etsi säännöllisen kolmion muotoisen katkaistun pyramidin sivupinnan pinta-ala, jonka kantat ovat 10 cm ja 4 cm ja pyramidin korkeus on 2 cm.
Päätös. Tehdään piirustus (kuva 19).
Tämän pyramidin sivupinta on tasakylkinen puolisuunnikkaan muotoinen. Puolisuunnikkaan pinta-alan laskemiseksi sinun on tiedettävä pohjat ja korkeus. Pohjat on annettu kunnon mukaan, vain korkeus on tuntematon. Etsi se mistä MUTTA 1 E kohtisuorassa pisteestä MUTTA 1 alemman alustan tasossa, A 1 D- kohtisuoraan alkaen MUTTA 1 päälle AC. MUTTA 1 E\u003d 2 cm, koska tämä on pyramidin korkeus. Löytämiseen DE teemme lisäpiirustuksen, jossa kuvaamme ylhäältä katsottuna (kuva 20). Piste O- ylemmän ja alemman alustan keskipisteiden projektio. koska (katso kuva 20) ja Toisaalta OK on piirretyn ympyrän säde ja 
OM on piirretyn ympyrän säde:
MK = DE.
Pythagoraan lauseen mukaan alkaen
Kasvojen sivualue: 
Vastaus:
Esimerkki 4 Pyramidin juurella on tasakylkinen puolisuunnikkaan muotoinen puolisuunnikas, jonka kantat a ja b (a> b). Jokainen sivupinta muodostaa kulman, joka on yhtä suuri kuin pyramidin pohjan taso j. Etsi pyramidin kokonaispinta-ala.
Päätös. Tehdään piirustus (kuva 21). Pyramidin kokonaispinta-ala SABCD on yhtä suuri kuin puolisuunnikkaan pinta-alojen ja pinta-alan summa ABCD.
Käytämme väitettä, että jos kaikki pyramidin pinnat ovat yhtä kallistettuja kannan tasoon nähden, niin kärki projisoidaan kantaan piirretyn ympyrän keskelle. Piste O- kärkiprojektio S pyramidin juurella. Kolmio SOD on kolmion ortogonaalinen projektio CSD perustasolle. Tasaisen hahmon ortogonaalisen projektion alaa koskevan lauseen mukaan saamme:
Samalla tavalla se tarkoittaa 
Siten ongelma rajoittui puolisuunnikkaan alueen löytämiseen ABCD. Piirrä puolisuunnikkaan muotoinen ABCD erikseen (kuva 22). Piste O on puolisuunnikkaan piirretyn ympyrän keskipiste.
Koska ympyrä voidaan kirjoittaa puolisuunnikkaan, niin Pythagoraan lauseen mukaan meillä on
Geometrisissa tehtävissä usein esiintyvä kolmiulotteinen hahmo on pyramidi. Kaikista tämän luokan hahmoista yksinkertaisin on kolmiomainen. Tässä artikkelissa analysoimme yksityiskohtaisesti oikean peruskaavat ja ominaisuudet
Kuvion geometriset esitykset
Ennen kuin siirrymme tarkastelemaan säännöllisen kolmion muotoisen pyramidin ominaisuuksia, katsotaanpa tarkemmin, mistä kuviosta puhumme.
Oletetaan, että kolmiulotteisessa avaruudessa on mielivaltainen kolmio. Valitsemme tämän tilan minkä tahansa pisteen, joka ei ole kolmion tasossa, ja yhdistämme sen kolmion kolmeen kärkeen. Meillä on kolmion muotoinen pyramidi.
Se koostuu 4 sivusta, jotka kaikki ovat kolmioita. Pisteitä, joissa kolme kasvoa kohtaavat, kutsutaan pisteiksi. Figuurissa on niitä myös neljä. Kahden pinnan leikkausviivat ovat reunoja. Tarkasteltavana olevassa pyramidissa on 6 kylkiluuta. Alla olevassa kuvassa on esimerkki tästä kuviosta.
Koska kuvio muodostuu neljästä sivusta, sitä kutsutaan myös tetraedriksi.
Oikea pyramidi
Yllä tarkasteltiin mielivaltaista hahmoa, jolla on kolmion muotoinen pohja. Oletetaan nyt, että piirretään kohtisuora viiva pyramidin huipulta sen pohjaan. Tätä segmenttiä kutsutaan korkeudeksi. On selvää, että on mahdollista käyttää 4 eri korkeuksia figuuria varten. Jos korkeus leikkaa kolmion pohjan geometrisessa keskustassa, niin tällaista pyramidia kutsutaan suoraksi pyramidiksi.
Suoraa pyramidia, jonka kanta on tasasivuinen kolmio, kutsutaan säännölliseksi pyramidiksi. Hänelle kaikki kolme kolmiota muodostuvat sivupinta luvut ovat tasakylkisiä ja yhtä suuria keskenään. Säännöllisen pyramidin erikoistapaus on tilanne, jossa kaikki neljä sivua ovat tasasivuisia identtisiä kolmioita.
Harkitse säännöllisen kolmion muotoisen pyramidin ominaisuuksia ja anna sopivat kaavat sen parametrien laskemiseen.
Pohjan puoli, korkeus, sivureuna ja apoteemi
Mitkä tahansa kaksi luetelluista parametreista määrittelevät yksiselitteisesti kaksi muuta ominaisuutta. Annamme kaavat, jotka yhdistävät nimetyt suureet.
Oletetaan, että säännöllisen kolmion muotoisen pyramidin pohjan sivu on a. Sen sivureunan pituus on yhtä suuri kuin b. Mikä on säännöllisen kolmion muotoisen pyramidin ja sen apoteemin korkeus?
Korkeudelle h saadaan lauseke:
Tämä kaava seuraa Pythagoraan lausetta, jolle ovat sivureuna, korkeus ja 2/3 kannan korkeudesta.
Pyramidin apoteemi on minkä tahansa sivuttaiskolmion korkeus. Apoteeman a b pituus on:
a b \u003d √ (b 2 - a 2/4)
Näistä kaavoista voidaan nähdä, että mikä tahansa kolmion muotoisen säännöllisen pyramidin pohjan sivu ja sivureunan pituus tahansa, apoteema on aina lisää korkeutta pyramidit.
Esitetyt kaksi kaavaa sisältävät kaikki neljä lineaariset ominaisuudet kyseessä oleva hahmo. Siksi tunnetuista kahdesta niistä löydät loput ratkaisemalla järjestelmän kirjoitetuista yhtälöistä.
hahmon tilavuus
Täysin mille tahansa pyramidille (mukaan lukien kalteva) sen rajoittaman tilan tilavuuden arvo voidaan määrittää tuntemalla kuvan korkeus ja sen pohjan pinta-ala. Vastaava kaava näyttää tältä:
Kun tätä lauseketta sovelletaan kyseessä olevaan kuvaan, saadaan seuraava kaava:
Kun säännöllisen kolmion muotoisen pyramidin korkeus on h ja sen kantasivu on a.
Ei ole vaikeaa saada kaavaa tetraedrin tilavuudelle, jossa kaikki sivut ovat yhtä suuret ja edustavat tasasivuisia kolmioita. Tässä tapauksessa kuvan tilavuus määritetään kaavalla:
Toisin sanoen sen määrittää yksiselitteisesti sivun a pituus.
Pinta-ala
Jatkamme kolmion muotoisen säännöllisen pyramidin ominaisuuksien tarkastelua. kokonaisalue hahmon kaikista pinoista kutsutaan sen pinta-alaksi. Jälkimmäistä on kätevää tutkia vastaavaa kehitystä huomioiden. Alla oleva kuva näyttää, miltä tavallinen kolmiopyramidi näyttää.
Oletetaan, että tiedämme kuvion korkeuden h ja kannan a sivun. Sitten sen pohjan pinta-ala on yhtä suuri:
Jokainen opiskelija voi saada tämän lausekkeen, jos hän muistaa, kuinka löytää kolmion pinta-ala, ja ottaa myös huomioon, että tasasivuisen kolmion korkeus on myös puolittaja ja mediaani.
Kolmen identtisen tasakylkisen kolmion muodostaman sivupinnan pinta-ala on:
Sb = 3/2*√(a2/12+h2)*a
Tämä yhtäläisyys seuraa pyramidin apoteeman ilmaisusta pohjan korkeuden ja pituuden suhteen.
Kuvan kokonaispinta-ala on:
S = S o + S b = √3/4*a 2 + 3/2*√(a 2 /12+h 2)*a
Huomaa, että tetraedrin, jonka kaikki neljä sivua ovat samoja tasasivuisia kolmioita, pinta-ala S on yhtä suuri:
Säännöllisen katkaistun kolmion muotoisen pyramidin ominaisuudet
Jos tarkasteltavan kolmion muotoisen pyramidin huippu katkaistaan pohjan kanssa yhdensuuntaisella tasolla, niin loput Alaosa kutsutaan katkaistuksi pyramidiksi.
Kolmiopohjan tapauksessa saadaan kuvatun leikkausmenetelmän tuloksena uusi kolmio, joka on myös tasasivuinen, mutta jonka sivun pituus on pienempi kuin kantasivun. Katkaistu kolmion muotoinen pyramidi nähtävissä alla.
Näemme, että tätä lukua rajoittaa jo kaksi kolmiomaista kantaa ja kolme tasakylkistä puolisuunnikasta.
Oletetaan, että tuloksena olevan kuvan korkeus on h, alemman ja ylemmän kannan sivujen pituudet ovat a 1 ja a 2, ja apoteemi (suunnikkaan korkeus) on yhtä suuri kuin a b. Sitten katkaistun pyramidin pinta-ala voidaan laskea kaavalla:
S = 3/2*(a 1 +a 2)*a b + √3/4*(a 1 2 + a 2 2)
Tässä ensimmäinen termi on sivupinnan pinta-ala, toinen termi on kolmiopohjan pinta-ala.
Kuvion tilavuus lasketaan seuraavasti:
V = √3/12*h*(a 1 2 + a 2 2 + a 1 *a 2)
Katkaistun pyramidin ominaisuuksien yksiselitteiseksi määrittämiseksi on tarpeen tietää sen kolme parametria, mikä osoitetaan yllä olevilla kaavoilla.
Johdanto
Kun aloimme tutkia stereometrisiä lukuja, kosketimme aihetta "Pyramid". Pidimme tästä teemasta, koska pyramidia käytetään hyvin usein arkkitehtuurissa. Ja meidän tulevaisuuden ammatti arkkitehti, tämän hahmon innoittamana, uskomme, että hän voi työntää meidät suuriin projekteihin.
Arkkitehtonisten rakenteiden vahvuus, niiden tärkein laatu. Vahvuuden yhdistäminen ensinnäkin materiaaleihin, joista ne on luotu, ja toiseksi ominaisuuksiin rakentavia ratkaisuja, käy ilmi, että rakenteen lujuus liittyy suoraan geometriseen muotoon, joka sille on perusmuoto.
Toisin sanoen, me puhumme siitä geometrisesta hahmosta, jota voidaan pitää vastaavan arkkitehtonisen muodon mallina. Osoittautuu, että geometrinen muoto määrittää myös arkkitehtonisen rakenteen lujuuden.
Egyptiläisiä pyramideja on pitkään pidetty kestävimpänä arkkitehtonisena rakenteena. Kuten tiedät, ne ovat muodoltaan säännöllisiä nelikulmaisia pyramideja.
Juuri tämä geometrinen muoto tarjoaa suurimman vakauden suuren pohjapinta-alan ansiosta. Toisaalta pyramidin muoto varmistaa, että massa pienenee, kun korkeus maanpinnasta kasvaa. Nämä kaksi ominaisuutta tekevät pyramidista vakaan ja siksi vahvan painovoiman olosuhteissa.
Hankkeen tavoite: oppia uutta pyramideista, syventää tietoa ja löytää käytännön sovelluksia.
Tämän tavoitteen saavuttamiseksi oli tarpeen ratkaista seuraavat tehtävät:
Opi historiallista tietoa pyramidista
Tarkastellaan pyramidia geometrisena hahmona
Löydä sovellusta elämässä ja arkkitehtuurissa
Etsi yhtäläisyydet ja erot pyramidien välillä eri osat Sveta
Teoreettinen osa
Pyramidin geometrian alku laskettiin muinaisessa Egyptissä ja Babylonissa, mutta sitä kehitettiin aktiivisesti vuonna Muinainen Kreikka. Ensimmäinen, joka selvitti pyramidin tilavuuden, oli Demokritos, ja Eudoxus of Cnidus todisti sen. Muinainen kreikkalainen matemaatikko Euclid systematisoi tiedon pyramidista "Alkujensa" XII osassa ja toi esiin myös pyramidin ensimmäisen määritelmän: kehon hahmon, jota rajoittavat tasot, jotka yhtyvät yhdestä tasosta yhdessä pisteessä.
Egyptin faaraoiden haudat. Suurimpia niistä - Cheopsin, Khafren ja Mikerinin pyramideja El Gizassa muinaisina aikoina pidettiin yhtenä maailman seitsemästä ihmeestä. Pyramidin pystyttäminen, jossa kreikkalaiset ja roomalaiset näkivät jo muistomerkin kuninkaiden ennennäkemättömälle ylpeydelle ja julmuudelle, joka tuomittiin koko Egyptin kansan järjettömään rakentamiseen, oli tärkein kulttitoimi, jonka piti ilmeisesti ilmaista maan ja sen hallitsijan mystinen identiteetti. Maan väestö työskenteli haudan rakentamisessa maataloustöistä vapaana osan vuodesta. Useat tekstit todistavat siitä huomiosta ja huolenpidosta, jota kuninkaat itse (tosin myöhempään aikaan) kiinnittivät haudansa rakentamiseen ja sen rakentajiin. Se tunnetaan myös erityisistä kulttipalkinnoista, jotka osoittautuivat itse pyramidiksi.
Peruskonseptit
Pyramidi Kutsutaan monitahoja, jonka kanta on monikulmio ja loput pinnat ovat kolmioita, joilla on yhteinen kärki.
Apothem- säännöllisen pyramidin sivupinnan korkeus sen ylhäältä vedettynä;
Sivukasvot- yläosassa lähentyvät kolmiot;
Sivukylkiluut- sivupintojen yhteiset puolet;
pyramidin huipulla- sivureunat yhdistävä piste, joka ei ole alustan tasossa;
Korkeus- kohtisuoran segmentti, joka on vedetty pyramidin huipulta sen pohjan tasoon (tämän segmentin päät ovat pyramidin huippu ja kohtisuoran kanta);
Pyramidin diagonaalinen leikkaus- pyramidin leikkaus, joka kulkee pohjan yläosan ja diagonaalin läpi;
Pohja- monikulmio, joka ei kuulu pyramidin huipulle.
Oikean pyramidin pääominaisuudet
Sivureunat, sivupinnat ja apoteemit ovat vastaavasti samat.
Dihedraaliset kulmat pohjassa ovat yhtä suuret.
Dihedraaliset kulmat sivureunoilla ovat yhtä suuret.
Jokainen korkeuspiste on yhtä kaukana kaikista kantapisteistä.
Jokainen korkeuspiste on yhtä kaukana kaikista sivupinnoista.
Pyramidin peruskaavat
Pyramidin sivuttaisen ja koko pinnan pinta-ala.
Pyramidin sivupinnan (täysi ja katkaistu) pinta-ala on sen kaikkien sivupintojen pinta-alojen summa, kokonaispinta-ala on sen kaikkien pintojen pintojen summa.
Lause: Säännöllisen pyramidin sivupinnan pinta-ala on puolet pyramidin kannan kehän ja apoteemin tulosta.
p- pohjan kehä;
h- apoteemi.
Katkaistun pyramidin sivu- ja täyspinnan pinta-ala.
p1, s 2 - pohjakehät;
h- apoteemi.
R- säännöllisen katkaistun pyramidin kokonaispinta-ala;
S puoli- säännöllisen katkaistun pyramidin sivupinnan pinta-ala;
S1 + S2- perusalue
Pyramidin tilavuus
Lomake Tilavuusasteikkoa käytetään kaikenlaisille pyramideille.
H on pyramidin korkeus.
Pyramidin kulmat
Pyramidin sivupinnan ja pohjan muodostamia kulmia kutsutaan dihedraalisiksi kulmiksi pyramidin pohjassa.
Dihedraalinen kulma muodostuu kahdesta kohtisuorasta.
Tämän kulman määrittämiseksi sinun on usein käytettävä kolmen kohtisuoran lausetta.
Kulmia, jotka muodostuvat sivureunasta ja sen projektiosta alustan tasoon kutsutaan kulmat sivureunan ja pohjan tason välillä.
Kahden sivupinnan muodostamaa kulmaa kutsutaan kaksitahoinen kulma pyramidin sivureunassa.
Kulmaa, jonka muodostavat pyramidin yhden pinnan kaksi sivureunaa, kutsutaan pyramidin yläkulmassa.
Pyramidin osat
Pyramidin pinta on monitahoisen pinta. Jokainen sen pinta on taso, joten sekanttitason antama pyramidin leikkaus on katkoviiva, joka koostuu erillisistä suorista viivoista.
Diagonaalinen leikkaus
Pyramidin poikkileikkaus tasosta, joka kulkee kahden sivureunan läpi, jotka eivät ole samalla pinnalla, on ns. diagonaalinen leikkaus pyramidit.
Rinnakkaiset osat
Lause:
Jos pyramidin poikki kulkee pohjan kanssa yhdensuuntainen taso, niin pyramidin sivureunat ja korkeudet jaetaan tällä tasolla suhteellisiin osiin;
Tämän tason leikkaus on kantaa vastaava monikulmio;
Leikkauksen ja pohjan pinta-alat ovat suhteessa toisiinsa niiden etäisyyksien neliöinä ylhäältä.
Pyramidin tyypit
Oikea pyramidi- pyramidi, jonka kanta on säännöllinen monikulmio ja pyramidin huippu heijastuu pohjan keskelle.
Oikeassa pyramidissa:
1. sivurivat ovat yhtä suuret
2. sivupinnat ovat yhtä suuret
3. apoteemit ovat tasa-arvoisia
4. dihedral kulmat pohjassa ovat yhtä suuret
5. sivureunojen kaksikulmaiset kulmat ovat yhtä suuret
6. jokainen korkeuspiste on yhtä kaukana kaikista kantapisteistä
7. jokainen korkeuspiste on yhtä kaukana kaikista sivupinnoista
Katkaistu pyramidi- pyramidin osa, joka on suljettu sen pohjan ja pohjan kanssa yhdensuuntaisen leikkaustason väliin.
Katkaistun pyramidin kantaa ja sitä vastaavaa osaa kutsutaan katkaistun pyramidin pohjat.
Kutsutaan kohtisuoraa, joka on vedetty mistä tahansa kannan pisteestä toisen kannan tasoon katkaistun pyramidin korkeus.
Tehtävät
Nro 1. Oikealla nelikulmainen pyramidi piste O on kannan keskipiste, SO=8 cm, BD=30 cm. Etsi sivureuna SA.
Ongelmanratkaisu
Nro 1. AT oikea pyramidi kaikki pinnat ja reunat ovat yhtä suuret.
Tarkastellaan OSB:tä: OSB-suorakulmio, koska.
SB 2 \u003d SO 2 + OB 2
SB2=64+225=289
Pyramidi arkkitehtuurissa
Pyramidi - monumentaalinen rakenne tavallisen säännöllisen geometrisen pyramidin muodossa, jossa sivut lähentyvät yhdessä kohdassa. Toiminnallisen tarkoituksen mukaan pyramidit olivat muinaisina aikoina hautauspaikka tai kultin palvontapaikka. Pyramidin kanta voi olla kolmion muotoinen, nelikulmainen tai monikulmio, jossa on mielivaltainen määrä pisteitä, mutta yleisin versio on nelikulmainen kanta.
Huomattava määrä pyramideja tunnetaan, rakennetaan erilaiset kulttuurit muinainen maailma enimmäkseen temppeleinä tai monumentteina. Suurimmat pyramidit ovat Egyptin pyramidit.
Kaikkialla maapallolla voit nähdä arkkitehtonisia rakenteita pyramidien muodossa. Pyramidirakennukset muistuttavat muinaisia aikoja ja näyttävät erittäin kauniilta.
Egyptin pyramidit suurin arkkitehtonisia monumentteja muinainen Egypti, joista yksi "maailman seitsemästä ihmeestä" on Cheopsin pyramidi. Jalusta huipulle se saavuttaa 137,3 metrin korkeuden ja ennen huipun menettämistä sen korkeus oli 146,7 metriä.
Käänteistä pyramidia muistuttava radioaseman rakennus Slovakian pääkaupungissa on rakennettu vuonna 1983. Tilan sisällä on toimisto- ja palvelutilojen lisäksi melko tilava konserttisali, jossa on yksi Slovakian suurimmista urkuista. .
Louvre, joka "on hiljainen ja majesteettinen kuin pyramidi", on käynyt läpi monia muutoksia vuosisatojen aikana ennen kuin siitä on tullut maailman suurin museo. Se syntyi Philip Augustuksen vuonna 1190 rakentamana linnoituksena, josta tuli pian kuninkaallinen asuinpaikka. Vuonna 1793 palatsista tuli museo. Kokoelmia rikastetaan testamenttien tai ostojen kautta.
