Объем правильной шестиугольной пирамиды 6 сторона. Пирамида

Пирамиды бывают: треугольные, четырехугольные и т. д., смотря по тому, что является основанием - треугольник, четырехугольник и т. д.
Пирамида называется правильной (фиг.286,б), если, во - первых, ее основанием является правильный многоугольник, и, во - вторых, высота проходит через центр этого многоугольника.
В противном случае пирамида называется неправильной (фиг.286,в). В правильной пирамиде все боковые ребра равны между собой (как наклонные с равными проекциями). Поэтому все боковые грани правильной пирамиды есть равные равнобедренные треугольники.
Анализ элементов правильной шестиугольной пирамиды и их изображение на комплексном чертеже (фиг.287) .

а) Комплексный чертеж правильной шестиугольной пирамиды. Основание пирамиды расположено на плоскости П 1 ; две стороны основания пирамиды параллельны плоскости проекций П 2 .
б) Основание ABCDEF - шестиугольник, расположенный в плоскости проекций П 1 .
в) Боковая грань ASF - треугольник, расположенный в плоскости общего положения.
г) Боковая грань FSE - треугольник, расположенный в профильно - проектирующей плоскости.
д) Ребро SE - отрезок общего положения.
е) Ребро SA - фронтальный отрезок.
ж) Вершина S пирамиды - точка в пространстве.
На (фиг.288 и фиг.289) приведены примеры последовательных графических операций при выполнении комплексного чертежа и наглядных изображений (аксонометрии) пирамид.

Дано:
1. Основание расположено на плоскости П 1 .
2. Одна из сторон основания параллельна оси х 12 .
I. Комплексный чертеж.
I, а. Проектируем основание пирамиды - многоугольник, по данному условию лежащий в плоскости П 1 .
Проектируем вершину - точку, расположенную в пространстве. Высота точки S равна высоте пирамиды. Горизонтальная проекция S 1 точки S будет в центре проекции основания пирамиды (по условию).
I, б. Проектируем ребра пирамиды - отрезки; для этого соединяем прямыми проекции вершин основания ABCDE с соответствующими проекциями вершины пирамиды S . Фронтальные проекции S 2 С 2 и S 2 D 2 ребер пирамиды изображаем штриховыми линиями, как невидимые, закрытые гранями пирамиды (SBА и SAE ).
I, в. Дана горизонтальная проекция К 1 точки К на боковой грани SBА , требуется найти ее фронтальную проекцию. Для этого проводим через точки S 1 и K 1 вспомогательную прямую S 1 F 1 , находим ее фронтальную проекцию и на ней при помощи вертикальной линии связи определяем место искомой фронтальной проекции K 2 точки К .
II. Развертка поверхности пирамиды - плоская фигура, состоящая из боковых граней - одинаковых равнобедренных треугольников одна сторона которых равна стороне основания, а две другие - боковым ребрам, и из правильного многоугольника - основания.
Натуральные размеры сторон основания выявлены на его горизонтальной проекции. Натуральные размеры ребер на проекциях не выявлены.
Гипотенуза S 2 ¯A 2 (фиг.288, 1 , б) прямоугольного треугольника S 2 O 2 ¯A 2 , у которого большой катет равен высоте S 2 O 2 пирамиды, а малый - горизонтальной проекции ребра S 1 A 1 является натуральной величиной ребра пирамиды. Построение развертки следует выполнять в следующем порядке:
а) из произвольной точки S (вершины) проводим дугу радиусом R , равным ребру пирамиды;
б) на проведенной дуге отложим пять хорд размером R 1 равным стороне основания;
в) соединим прямыми точки D, С, В, А, Е, D последовательно между собой и с точкой S , получим пять равнобедренных равных треугольников, составляющих развертку боковой поверхности данной пирамиды, разрезанной по ребру SD ;
г) пристраиваем к любой грани основание пирамиды - пятиугольник, пользуясь способом триангуляции, например к грани DSE .
Перенос на развертку точки К осуществляется вспомогательной прямой с помощью размера В 1 F 1 , взятого на горизонтальной проекции, и размера А 2 К 2 , взятого на натуральной величине ребра.
III. Наглядное изображение пирамиды в изометрии.
III, а. Изображаем основание пирамиды, пользуясь координатами согласно (фиг.288, 1 , а).
Изображаем вершину пирамиды, пользуясь координатами по (фиг.288, 1 , а).
III, б. Изображаем боковые ребра пирамиды, соединяя вершину с вершинами основания. Ребро S"D" и стороны основания C"D" и D"E" изображаем штриховыми линиями, как невидимые, закрытые гранями пирамиды C"S"B" , B"S"A" и A"S"E" .
III, e. Определяем на поверхности пирамиды точку К , пользуясь размерами у F и х K . Для ди-метрического изображения пирамиды следует придерживаться той же последовательности.
Изображение неправильной треугольной пирамиды.

Дано:
1. Основание расположено на плоскости П 1 .
2. Сторона ВС основания перпендикулярна оси X .
I. Комплексный чертеж
I, а. Проектируем основание пирамиды - равнобедренный треугольник, лежащий в плоскости П 1 , и вершину S - точку, расположенную в пространстве, высота которой равна высоте пирамиды.
I, б. Проектируем ребра пирамиды - отрезки, для чего соединяем прямыми одноименные проекции вершин основания с одноименными проекциями вершины пирамиды. Горизонтальную проекцию стороны основания ВС изображаем штриховой линией, как невидимую, закрытую двумя гранями пирамиды ABS , ACS .
I, в. На фронтальной проекции A 2 С 2 S 2 боковой грани дана проекция D 2 точки D . Требуется найти ее горизонтальную проекцию. Для этого через точку D 2 проводим вспомогательную прямую параллельно оси х 12 - фронтальную проекцию горизонтали, затем находим ее горизонтальную проекцию и на ней, при помощи вертикальной линии связи, определяем место искомой горизонтальной проекции D 1 точки D .
II. Построение развертки пирамиды.
Натуральные размеры сторон основания выявлены на горизонтальной проекции. Натуральная величина ребра AS выявлена на фронтальной проекции; натуральной величины ребер BS и CS в проекциях нет, величину этих ребер выявляем путем вращения их вокруг оси i , перпендикулярной к плоскости П 1 проходящей через вершину пирамиды S . Новая фронтальная проекция ¯C 2 S 2 является натуральной величиной ребра CS .
Последовательность построения развертки поверхности пирамиды:
а) вычерчиваем равнобедренный треугольник - грань CSB , основание которого равно стороне основания пирамиды СВ , а боковые стороны - натуральной величине ребра SC ;
б) к сторонам SC и SB построенного треугольника пристраиваем два треугольника - грани пирамиды CSA и BSA , а к основанию СВ построенного треугольника - основание СВА пирамиды, в результате получаем полную развертку поверхности данной пирамиды.
Перенос на развертку точки D выполняется в следующем порядке: сначала на развертке боковой грани ASC проводим линию горизонтали при помощи размера R 1 а затем определяем на линии горизонтали место точки D при помощи размера R 2 .
III. Наглядное изображение пирамиды е фронтальной диметрической проекции
III, а. Изображаем основание А"В"С и вершину S" пирамиды, пользуясь координатами согласно (

Вычисление объемов пространственных фигур является одной из важных задач стереометрии. В данной статье рассмотрим вопрос определения объема такого полиэдра, как пирамида, а также приведем шестиугольной правильной.

Пирамида шестиугольная

Для начала рассмотрим, что собой представляет фигура, о которой пойдет речь в статье.

Пусть у нас имеется произвольный шестиугольник, стороны которого не обязательно равны друг другу. Также предположим, что мы выбрали в пространстве точку, не находящуюся в плоскости шестиугольника. Соединив все углы последнего с выбранной точкой, мы получим пирамиду. Две разные пирамиды, имеющие шестиугольное основание, показаны на рисунке ниже.

Видно, что помимо шестиугольника фигура состоит из шести треугольников, точка соединения которых называется вершиной. Различие между изображенными пирамидами заключается в том, что высота h правой из них не пересекает шестиугольное основание в его геометрическом центре, а высота левой фигуры попадает точно в этот центр. Благодаря этому критерию левая пирамида получила название прямой, а правая - наклонной.

Поскольку основание левой фигуры на рисунке образовано шестиугольником с равными сторонами и углами, то она называется правильной. Дальше в статье речь пойдет только об этой пирамиде.

Для вычисления объема произвольной пирамиды справедлива следующая формула:

Здесь h - это длина высоты фигуры, S o - площадь ее основания. Воспользуемся этим выражением для определения объема пирамиды шестиугольной правильной.

Поскольку в основании рассматриваемой фигуры лежит равносторонний шестиугольник, то для вычисления его площади можно воспользоваться следующим общим выражением для n-угольника:

S n = n/4 * a 2 * ctg(pi/n)

Здесь n - целое число, равное количеству сторон (углов) многоугольника, a - длина его стороны, функцию котангенса высчитывают, используя соответствующие таблицы.

Применяя выражение для n = 6, получим:

S 6 = 6/4 * a 2 * ctg(pi/6) = √3/2 * a 2

Теперь остается подставить это выражение в общую формулу для объема V:

V 6 = S 6 * h = √3/2 * h * a 2

Таким образом, для вычисления объема рассматриваемой пирамиды необходимо знать два ее линейных параметра: длину стороны основания и высоту фигуры.

Пример решения задачи

Покажем, как можно использовать полученное выражение для V 6 для решения следующей задачи.

Известно, что правильной объем равен 100 см 3 . Необходимо определить сторону основания и высоту фигуры, если известно, что они связаны друг с другом следующим равенством:

Поскольку в формулу для объема входят только a и h, то можно подставить в нее любой из этих параметров, выраженный через другой. Например, подставим a, получаем:

V 6 = √3/2*h*(2*h) 2 =>

h = ∛(V 6 /(2*√3))

Для нахождения значения высоты фигуры необходимо взять корень третей степени из объема, что соответствует размерности длины. Подставляем значение объема V 6 пирамиды из условия задачи, получаем высоту:

h = ∛(100/(2*√3)) ≈ 3,0676 см

Поскольку сторона основания в соответствии с условием задачи в два раза больше найденной величины, то получаем значение для нее:

a = 2*h = 2*3,0676 = 6,1352 см

Объем шестиугольной пирамиды можно найти не только через высоту фигуры и значение стороны ее основания. Достаточно знать два разных линейных параметра пирамиды для его вычисления, например апотему и длину бокового ребра.

Чертеж — первый и очень важный шаг в решении геометрической задачи. Каким должен быть рисунок правильной пирамиды?

Сначала вспомним свойства параллельного проектирования :

— параллельные отрезки фигуры изображаются параллельными отрезками;

— сохраняется отношение длин отрезков параллельных прямых и отрезков одной прямой.

Рисунок правильной треугольной пирамиды

Сначала изображаем основание. Поскольку при параллельном проектировании углы и отношения длин не параллельных отрезков не сохраняются, правильный треугольник в основании пирамиды изображается произвольным треугольником.

Центр правильного треугольника — точка пересечения медиан треугольника. Поскольку медианы в точке пересечения делятся в отношении 2:1, считая от вершины, мысленно соединяем вершину основания с серединой противолежащей стороны, приблизительно делим ее на три части, и на расстоянии 2 частей от вершины ставим точку. Из этой точки вверх проводим перпендикуляр. Это — высота пирамиды. Перпендикуляр рисуем такой длины, чтобы боковое ребро не закрывало изображение высоты.

Рисунок правильной четырехугольной пирамиды

Рисунок правильной четырехугольной пирамиды также начинаем с основания. Поскольку параллельность отрезков сохраняется, а величины углов — нет, то квадрат в основании изображается параллелограммом. Желательно острый угол этого параллелограмма делать поменьше, тогда боковые грани получаются больше. Центр квадрата — точка пересечения его диагоналей. Проводим диагонали, из точки пересечения восстанавливаем перпендикуляр. Этот перпендикуляр — высота пирамиды. Выбираем длину перпендикуляра таким образом, чтобы боковые ребра не сливались между собой.

Рисунок правильной шестиугольной пирамиды

Поскольку при параллельном проектировании параллельность отрезков сохраняется, основание правильной шестиугольной пирамиды — правильный шестиугольник — изображаем шестиугольником, у которого противолежащие стороны параллельны и равны. Центр правильного шестиугольника — точка пересечения его диагоналей. Чтобы не загромождать рисунок, диагонали не проводим, а находим эту точку приблизительно. Из нее восстанавливаем перпендикуляр — высоту пирамиды — так, чтобы боковые ребра не сливались между собой.

Дата: 2015-01-19

Если вам нужна пошаговая инструкция как построить развертку пирамиды, то прошу к нашему уроку. Первым делом оцените, развернута ли ваша пирамида аналогичным образом, как на рисунке 1.

Если у вас она повернута под 90 градусов, то ребро, помеченное на рисунке как "известные реальные величины" в вашем случае можно будет найти на профильной проекции, которую вам необходимо будет построить. В моем же случае этого не требуется, все необходимые для построения величины у нас уже есть. Важно не забыть, что в данном чертеже только ребра SA и SD на фронтальной проекции отображены в натуральную величину. Все остальные проецируются с искажением длины. Кроме того, на виде сверху все стороны шестиугольника так же спроецированы в натуральную величину. Исходя из этого приступим.

1. Для пущей красоты проведем первую линию горизонтально (рисунок 1). Затем, проведем широкую дугу радиусом R=a, т.е. радиусом равным длине бокового ребра пирамиды. Получим точку А. Из нее сделаем с помощью циркуля засечку на дуге, радиусом r=b (длина стороны основания пирамиды). Получим точку B. У нас уже есть первая грань пирамиды!

2. Из точки B сделаем еще одну засечку таким же радиусом - получим точку C и соединив ее с точками B и S получим вторую боковую грань пирамиды (рисунок 2).

3. Повторив данные действия необходимое количество раз (все зависит от того, сколько граней у вашей пирамиды) мы получим такой вот веер (рисунок 3). При правильном построении вы должны получить все точки основания, причем крайние должны повториться.

4. Это требуют не всегда, но все же оно нужно: добавить основание пирамиды к развертке боковой поверхности. Начертить шести-восьми-пятиугольник все дочитавшие до этого места, полагаю, умеют (как начертить пятиугольник подробно рассказано в уроке) Сложность же заключается в том, что фигуру нужно начертить в нужном месте и под нужным углом. Через середину любой грани проведем ось. Из точки пересечения с прямой основания отложим расстояние m, как показано на рисунке 4.


Проведя через эту точку перпендикуляр, мы получим оси будущего шестиугольника. Из полученного центра проводим окружность, как вы поступали при построении вида сверху. Обратите внимание, что окружность должна пройти через две точки боковой грани (в моем случае это F и A)

5. На рисунке 5 показан конечный вид развертки шестиугольной призмы.


На этом построение развертки пирамиды завершено. Стройте ваши развертки, учитесь находить решения, будьте въедливыми и никогда не опускайте рук. Спасибо, что зашли. Не забудьте порекомендовать нас друзьям:) Всего хорошего!

или запишите наш телефон и расскажите о нас своим друзьям - кто-то наверняка ищет способ выполнить чертежи

или создайте у себя на страничке или в блоге заметку про наши уроки - и кто-то еще сможет освоить черчение.