ความหมายและลักษณะของปิรามิด. คุณสมบัติของปิรามิดทั่วไป

สารบัญ:

ความหมายและลักษณะของปิรามิด. คุณสมบัติของปิรามิดทั่วไป
ความหมายและลักษณะของปิรามิด. คุณสมบัติของปิรามิดทั่วไป
Anonim

พีระมิดร่วมกับปริซึมเป็นรูปทรงหลายเหลี่ยมที่สมบูรณ์แบบในพื้นที่สามมิติ ลักษณะทางเรขาคณิตของพวกมันได้รับการศึกษาในโรงเรียนมัธยมปลาย ในบทความนี้ เราจะพิจารณาว่าปิรามิดคืออะไร มีองค์ประกอบอะไรบ้าง และอธิบายลักษณะโดยย่อของปิรามิดที่ถูกต้องด้วย

ปิรามิดรูปเรขาคณิต

จากมุมมองของเรขาคณิต ปิรามิดเป็นรูปเชิงพื้นที่ซึ่งประกอบด้วยรูปหลายเหลี่ยมหนึ่งรูปและสามเหลี่ยมหลายรูป การหาตัวเลขนี้ค่อนข้างง่าย เมื่อต้องการทำสิ่งนี้ ให้นำรูปหลายเหลี่ยมที่มี n ด้าน จากนั้นเลือกจุดที่ต้องการในอวกาศซึ่งจะไม่อยู่ในระนาบของรูปหลายเหลี่ยม แล้วเชื่อมต่อจุดยอดของรูปหลายเหลี่ยมแต่ละจุดเข้ากับจุดนี้ เห็นได้ชัดว่า รูปที่เกิดขึ้นในลักษณะนี้จะมีรูปสามเหลี่ยม n รูปเชื่อมต่อกันที่จุดยอดเดียว

ถ่ายภาพรูปทรงเรขาคณิตของรูปที่อธิบายให้เห็นภาพ

พีระมิดทรงสี่เหลี่ยม
พีระมิดทรงสี่เหลี่ยม

รูปปิรามิดรูปสี่เหลี่ยม ฐานคือรูปสี่เหลี่ยม และพื้นผิวด้านข้างประกอบขึ้นจากสามเหลี่ยมสี่รูปที่มีจุดยอดร่วมกัน

องค์ประกอบพีระมิด

เช่นเดียวกับรูปทรงหลายเหลี่ยม ปิรามิดประกอบด้วยองค์ประกอบสามประเภท:

  • ขอบ;
  • tops;
  • ซี่โครง

ใบหน้าเป็นส่วนหนึ่งของระนาบที่แยกปริมาตรภายในของร่างออกจากพื้นที่โดยรอบ ถ้าฐานของปิรามิดมี n-gon จำนวนของใบหน้าจะเป็น n+1 เสมอ ในจำนวนนี้ n ด้านเป็นรูปสามเหลี่ยม และด้านหนึ่งเป็นฐาน n-gonal ที่กล่าวถึง

จุดยอดคือจุดที่ใบหน้าของรูปตั้งแต่ 3 หน้าขึ้นไปตัดกัน บริเวณฐานประกอบด้วยจุดยอด n จุด ซึ่งแต่ละจุดประกอบด้วยใบหน้ารูปสามเหลี่ยมสองหน้าและฐานหนึ่งจุด จุดที่ด้านสามเหลี่ยมมาบรรจบกันเรียกว่ายอดปิรามิด ดังนั้น ตัวเลขที่กำลังพิจารณาประกอบด้วยจุดยอด n+1 จุด

ขอบเป็นเส้นตรงที่เกิดขึ้นเมื่อใบหน้าสองหน้าตัดกัน ขอบแต่ละด้านถูกล้อมรอบด้วยจุดยอดสองจุดที่ปลาย ปิรามิดใดๆ ที่มีฐาน n-gon จะมีขอบ 2n ครึ่งหนึ่งของจำนวนนี้คือ n เกิดขึ้นจากจุดตัดของสามเหลี่ยมด้านข้างเท่านั้น

ประเภทตัวเลขที่เป็นไปได้

ชื่อของรูปที่พิจารณาจะกำหนดโดยประเภทของรูปหลายเหลี่ยมที่ฐานโดยไม่ซ้ำกัน ตัวอย่างเช่น หากมีสามมุมและสามด้าน ปิรามิดจะเป็นรูปสามเหลี่ยม หากมีสี่ - สี่เหลี่ยม และอื่นๆ

รูปหลายเหลี่ยมสามารถนูนและเว้าได้เช่นเดียวกับแบบปกติและทั่วไป ทั้งหมดนี้ยังเป็นตัวกำหนดรูปลักษณ์ของปิรามิด

โดยตรงและปิรามิดเอียง
โดยตรงและปิรามิดเอียง

จุดสำคัญในการกำหนดประเภทของรูปคือตำแหน่งของยอดปิรามิดที่สัมพันธ์กับฐานของมัน ส่วนตั้งฉากที่ลากจากด้านบนถึงฐานรูปหลายเหลี่ยมเรียกว่าความสูงของรูป หากส่วนนี้ตัดกับฐานที่จุดศูนย์กลางทางเรขาคณิตของมัน (สำหรับรูปสามเหลี่ยม นี่คือจุดตัดของค่ามัธยฐาน สำหรับรูปสี่เหลี่ยมจัตุรัส จุดตัดของเส้นทแยงมุม) รูปทรงนั้นจะเรียกว่าเส้นตรง ไม่งั้นก็พูดถึงพีระมิดเอียง

ถ้า n-gon ของฐานเป็นปกติ (สามเหลี่ยมด้านเท่า สี่เหลี่ยมจัตุรัส ฯลฯ) และรูปเป็นเส้นตรง จะเรียกว่าปิรามิดปกติ

ปิรามิดชนิดต่างๆ
ปิรามิดชนิดต่างๆ

ภาพด้านบนแสดงปิรามิดหลายอัน ซึ่งมีจำนวนด้านของรูปหลายเหลี่ยมที่ฐานต่างกัน

คุณสมบัติของปิรามิดทั่วไป

ปิรามิดเหล่านี้แตกต่างจากร่างอื่นๆ ในกลุ่มนี้ด้วยความสมมาตรในระดับสูง ในแง่นี้ จะสะดวกต่อการคำนวณทางเรขาคณิตต่างๆ กับพวกมัน เช่น ปริมาตรหรือพื้นที่ผิว

ปิรามิดปกติมี n-gon อยู่ที่ฐาน ซึ่งพื้นที่นั้นถูกกำหนดอย่างเฉพาะตัวจากความรู้ด้านความยาวด้านของมัน พื้นผิวด้านข้างของรูปประกอบด้วยสามเหลี่ยมเหมือนกัน n รูป ซึ่งเป็นด้านเท่ากันหมด ขอบของปิรามิดปกติที่อยู่บนพื้นผิวด้านข้างนั้นเท่ากัน ค่าของความยาวของขอบนี้มักใช้ในการคำนวณหาเส้นตั้งฉากและกำหนดพื้นที่ผิว

ความสูงของปิรามิดธรรมดาเป็นลักษณะสำคัญที่สองของรูปร่าง (อันแรกคือความยาวของขอบเหตุ) ใช้ความสูงในการคำนวณปริมาตร

ระนาบใดๆ ขนานกับฐานซึ่งตัดกับด้านข้างของพีระมิด จะนำไปสู่การก่อตัวของส่วนรูปหลายเหลี่ยม เป็นโฮโมเทติกเมื่อเทียบกับรูปหลายเหลี่ยมฐาน การดำเนินการสไลซ์ที่อธิบายจะนำไปสู่การก่อตัวของตัวเลขใหม่ทั้งคลาส - ปิรามิดปกติที่ถูกตัดทอน

ปิรามิดที่มีชื่อเสียงที่สุด

ปิรามิดแห่ง Cheops
ปิรามิดแห่ง Cheops

แน่นอนว่านี่คือปิรามิดทรงสี่เหลี่ยมปกติของฟาโรห์อียิปต์ ในสถานที่ที่เรียกว่ากิซ่า มีอนุสาวรีย์หินมากกว่า 100 แห่ง ความสมบูรณ์แบบของการออกแบบและความแม่นยำของพารามิเตอร์ทางเรขาคณิตซึ่งทำให้นักวิทยาศาสตร์ประหลาดใจมาจนถึงทุกวันนี้ ที่ใหญ่ที่สุดคือ Pyramid of Cheops ซึ่งสูงประมาณ 146 เมตร และยาวประมาณ 230 เมตร

ปิรามิดเหล่านี้มีไว้ทำอะไร กลไกใดและสร้างขึ้นเมื่อใด ยังไม่มีใครรู้จนถึงทุกวันนี้