Большой додекаэдр
Содержание:
- Додекаэдр-звезда
- Ажурная модель
- Как сделать объемные геометрические фигуры из бумаги (схемы, шаблоны)?
- Развертка четырехугольной пирамиды
- Связанные многогранники
- Геометрические свойстваУглы
- Примечания
- Интересные факты о додекаэдре
- Как сделать звездчатый додекаэдр
- Метрические характеристики
- Построение чертежа
- 4Как сделать из бумаги додекаэдр – занятные идеи
- Связанные многогранники
- Особенности работы с геометрическими фигурами в разном возрасте
Додекаэдр-звезда
Правильные звёздчатые многогранники относятся к самым красивым геометрическим фигурам. С момента своего открытия в XVI веке, они считались символом совершенства Вселенной. Малый звёздчатый додекаэдр впервые построил немецкий астроном и математик Иоганн Кеплер – создатель знаменитой теории о строении Солнечной системы. Многогранник имеет собственное имя: Арур Кэли, в честь английского учёного, сделавшего огромный вклад в развитие линейной алгебры.
Малый звёздчатый додекаэдр-оригами представляет собой фигуру из 12 граней-пентаграмм, с пятью пентаграммами, сходящимися к вершинам. Он состоит из 30 модулей, которые складываются из квадратов, размером 8х8 см. Лучше всего использовать профессиональную бумагу-оригами, которая позволит создавать чёткие грани и жёсткие узлы, не позволяющие конструкции распадаться или деформироваться.
Ажурная модель
Существует несколько типов оригами-додекаэдров, но сделать эту прозрачную конструкцию из бумажных модулей проще всего. Хорошее задание для детей, желающих познакомиться с азами пространственной геометрии и взрослых, ищущих эффективное средство для снятия стресса. Желательно использовать для игрушки бумагу ками с рисунком, она придаст особый шарм и колорит.
Пошаговая инструкция:
- Для создания кусудамы понадобится 30 одинаковых модулей. Их складывают из прямоугольников, имеющих соотношение сторон 3:4. Например, размером 6х8 см, 9х12 см и так далее. Можно брать как одно-, так и двухсторонние листы.
- Складываем каждый прямоугольник пополам вдоль длинной стороны. После чего делаем Z-образный сгиб.
- Располагаем получившуюся полоску длинной стороной к себе. Загибаем правый нижний угол вверх. Переворачиваем заготовку на 180°. И повторяем действие для правого нижнего угла (другого).
- Складываем фигуру по диагонали, как показано на рис 4.
- Модули для додекаэдра-кусудамы готовы.
Остаётся соединить их в пространственную композицию. Для этого короткую часть одного модуля вставляем к «карман» длинной части другого. И располагаем так, чтобы внутренние углы и грани обоих элементов совпали.
Аналогичный образом добавляем третий модуль, соединяя его с предыдущими двумя и формируя устойчивый конструктивный узел.
Продолжаем крепить детали друг к другу, пока не получится объёмная фигура.
За счёт необычной бумаги с принтом, получается стильный предмет декора. Чтобы кусудама не распадалась, лучше соединить узловые элементы с помощью клея.
Подробная сборка ажурного додекаэдра представлена и в видео-МК:
Как сделать объемные геометрические фигуры из бумаги (схемы, шаблоны)?
Вот несколько схем, по которым можно изготовить объёмные геометрические фигуры.
Самая простая — тетраэдр.
Чуть сложнее будет изготовить октаэдр.
А вот эта объёмная фигура — додекаэдр.
Ещё одна — икосаэдр.
Более подробно об изготовлении объёмных фигур можно посмотреть здесь.
Вот так выглядят объёмные фигуры не в собранном виде:
А вот так выглядят уже готовые:
Из объёмных геометрических фигур можно сделать много оригинальных поделок, в том числе и упаковки для подарка.
Чтобы дети лучше запомнили, какие бывают геометрические фигуры, и знали, как они называются, можно из плотной бумаги или картона сделать объемные геометрические фигуры. Кстати, на основе их можно изготовить красивую подарочную упаковку.
- плотная бумага, либо картон (лучше цветные);
- линейка;
- карандаш;
- ножницы;
- клей (лучше ПВА).
Самое сложное — это разработать и начертить развёртки, нужны хотя бы базовые знания черчения. Можно взять и готовые развёртки и распечатать на принтере.
Чтобы линия сгиба была ровной и острой, можно воспользоваться тупой иглой и металлической линейкой. При проведении линии иголку нужно сильно нагнуть в направлении движения, практически положив её набок.
Это развертка трехгранной пирамиды
Это развертка куба
Это развертка октаэдра (четырехгранной пирамиды)
Это развертка додекаэдра
Это развертка икосаэдра
Самостоятельно смастерив из бумаги объёмные фигуры можно не только использовать их для развлечения, но и для обучения.
К примеру, можно наглядно показать ребёнку как выглядит та или иная фигура, дать её подержать в руках.
Либо можно с целью обучения распечатать схемы со специальными обозначениями.
Так предлагаю ниже ознакомиться со семой додекаэдра, как простой, так и с небольшими рисунками, которые только привлекут внимание малыша и обучение сделают более весёлым и занимательным
Также схему куба можно использовать для обучения цифрам.
Схема пирамиды может помочь усвоить формулы, которые относятся к данной фигуре.
Кроме того, предлагаю ознакомиться со схемой октаэдра.
Схема тетраэдра помимо прочего поможет изучить цвета.
Как вы поняли, вышеприведённые шаблоны необходимо распечатать, вырезать, согнуть по линиям, склеить по специальным узким полосочкам, прилегающим к избранным сторонам.
Прежде чем начать делать объемные геометрические фигуры, нужно представить (или знать как выглядит) фигуру в 3D измерении: сколько граней имеет та или иная фигура.
Очень важно, чтобы длина ребер фигуры, которые будут соединены друг с другом имели одинаковую длину, чтобы во время соединения не возникло проблем. Если фигура состоит из одинаковых граней, я бы предложила сделать шаблон во время черчения использовать этот шаблон
Так же можно скачать из интернета готовые шаблоны, распечатать их, согнуть по линиям и соединить (склеить).
Развёртки геометрических фигур
Первое знакомство детей с бумажным моделированием всегда начинается с простых геометрических фигур, таких как кубик и пирамида. Не у многих получается склеить кубик с первого раза, иногда требуется несколько дней, чтобы сделать поистине ровный и безупречный куб. Более сложные фигуры цилиндр и конус требуют в несколько раз больше усилий нежели простой кубик. Если вы не умеете аккуратно клеить геометрические фигуры, значит и за сложные модели вам ещё рано браться. Займитесь сами и научите своих детей клеть эти «азы» моделирования по готовым развёрткам.
На сегодня это всё! Я желаю вам успехов в этой нелёгкой работе!
Развертка четырехугольной пирамиды
Сначала представим, как выглядит геометрическая фигура, макет которой будем изготавливать. Основанием выбранной пирамиды является четырехугольник. Боковые ребра — треугольники. Для работы используем те же материалы и приспособления, что и в предыдущем варианте. Чертеж выполняем на бумаге карандашом. В центре листа чертим четырехугольник с выбранными параметрами.
Каждую сторону основания делим пополам. Проводим перпендикуляр, который будет являться высотой треугольной грани. Раствором циркуля, равным длине боковой грани пирамиды, делаем на перпендикулярах засечки, установив его ножку в вершину основания. Оба угла одной стороны основания соединяем с полученной точкой на перпендикуляре. В результате получаем в центре чертежа квадрат, на гранях которого нарисованы треугольники. Чтобы зафиксировать модель на боковых гранях, дорисовывают вспомогательные клапаны. Для надежного крепления достаточно полоски сантиметровой ширины. Пирамида готова к сборке.
Связанные многогранники
Выпуклой оболочкой многогранника является икосододекаэдр. У него то же самое , что и у (они имеют общие пентаграммные грани), и у (они имеют общие пятиугольные грани).
Додекододекаэдр |
|
Икосододекаэдр (Выпуклая оболочка) |
Этот многогранник можно считать полным усечением большого додекаэдра. Он находится посреди последовательности усечений от малого звёздчатого додекаэдра к большому додекаэдру.
Усечённый малый звёздчатый додекаэдр выглядит как додекаэдр по поверхности, но имеет 24 грани — 12 пятиугольников от усечения вершин и 12 перекрывающих их пятиугольников, полученных усечением пентаграмм. Усечение самого додекододекаэдра не является однородным и попытка сделать его однородным приводит к вырожденному многограннику (который выглядит как ), но он имеет однородное квазиусечение, которое не совсем правильно называют (следовало бы назвать квазиусечённым додекододекаэдром).
Название | Малый звёздчатый додекаэдр | Усечённый малый звёздчатый додекаэдр | Додекаэдр | Большойдодекаэдр | |
---|---|---|---|---|---|
ДиаграммыКоксетера — Дынкина | |||||
Рисунок |
Многогранник топологически эквивалентен факторпространству гиперболической по деформации пентаграмм обратно в правильные пятиугольники. Таким образом, он является, топологически, правильным многогранником с индексом 2:
Цвета на этом рисунке соответствуют цветам красных пентаграмм и жёлтых пятиугольников додекаэдра в начале статьи.
Средний Ромботриаконтаэдр
Средний Ромботриаконтаэдр | |
---|---|
Тип | Звёздчатый многогранник |
Грань | |
Элементы | F = 30, E = 60, V = 24 |
ХарактеристикаЭйлера | χ{\displaystyle \chi }= -6 |
Группа симметрии | Ih, , (*532) |
Обозначения | DU36 |
Двойственный многогранник | Додекододекаэдр |
Средний ромботриаконтаэдр — это невыпуклый изоэдрический многогранник. Он является двойственным додекододекаэдру и имеет 30 пересекающихся ромбических граней.
Его можно также назвать малым звёздчатым тридцатигранником.
Звёздчатые формы
Средний ромботриаконтаэдр является звёздчатой формой ромботриаконтаэдра. Выпуклой оболочкой среднего ромботриаконтаэдра является икосаэдр.
Связанные гиперболические мозаики
Многогранник топологически эквивалентен факторпространству гиперболической по деформации ромбов в квадраты. Следовательно, он топологически является правильным многогранником с индексом 2:
Заметим, что квадратная мозаика 5-го порядка двойственна и факторпространство пятиугольной мозаики 4-го порядка топологически эквивалентно двойственному многограннику для среднего ромботриаконтаэдра, додекододекаэдру.
Геометрические свойстваУглы
С каждым правильным многогранником связаны определённые углы, характеризующие его свойства. Двугранный угол между смежными гранями правильного многогранника {p, q} задаётся формулой:
Иногда удобнее пользоваться выражением через тангенс:
где принимает значения 4, 6, 6, 10 и 10 для тетраэдра, куба, октаэдра, додекаэдра и икосаэдра соответственно.
Угловой дефект при вершине многогранника – это разность между 2π и суммой углов между рёбрами каждой грани при этой вершине. Дефект при любой вершине правильного многогранника:
По теореме Декарта, он равен делённым на число вершин (т.е. суммарный дефект при всех вершинах равен ).
Трёхмерным аналогом плоского угла является телесный угол. Телесный угол Ω при вершине правильного многогранника выражается через двугранный угол между смежными гранями этого многогранника по формуле:
Телесный угол, стягиваемый гранью правильного многогранника, с вершиной в центре этого многогранника, равен телесному углу полной сферы ( стерадиан), делённому на число граней. Он также равен угловому дефекту дуального к данному многогранника.
Различные углы правильных многогранников приведены в следующей таблице. Числовые значения телесных углов даны в стерадианах. Константа – золотое сечение.
Многогранник | Двугранный уголθ | Плоский угол между рёбрами при вершине | Угловой дефект (δ) | Телесный угол при вершине (Ω) | Телесный угол, стягиваемый гранью | ||
---|---|---|---|---|---|---|---|
тетраэдр | 70.53° | 60° | π | π | |||
куб | 90° | 1 | 90° | ||||
октаэдр | 109.47° | √2 | 60°, 90° | ||||
додекаэдр | 116.57° | 108° | |||||
икосаэдр | 138.19° | 60°, 108° |
Радиусы, площади и объёмы
С каждым правильным многогранником связаны три концентрические сферы:
- Описанная сфера, проходящая через вершины многогранника;
- Срединная сфера, касающаяся каждого его ребра в середине;
- Вписанная сфера, касающаяся каждой его грани в её центре.
Радиусы описанной () и вписанной () сфер задаются формулами:
где θ — двугранный угол между смежными гранями многогранника. Радиус срединной сферы задаётся формулой:
где h — величина описанная выше, при определении двугранных углов (h = 4, 6, 6, 10 или 10). Отношения описанных радиусов к вписанным радиусам симметрично относительно p и q:
Площадь поверхности S правильного многогранника {p, q} вычисляется, как площадь правильного p-угольника, умноженная на число граней Г:
Объём правильного многогранника вычисляется, как умноженный на число граней объём , основанием которой служит правильный p-угольник, а высотой — радиус вписанной сферы r:
Приведённая таблица содержит список различных радиусов, площадей поверхностей и объёмов правильных многогранников. Значение длины ребра a в таблице приравнены к 2.
Многогранник(a = 2) | Радиус вписанной сферы (r) | Радиус срединной сферы (ρ) | Радиус описанной сферы (R) | Площадь поверхности (S) | Объём (V) |
---|---|---|---|---|---|
тетраэдр | |||||
куб | |||||
октаэдр | |||||
додекаэдр | |||||
икосаэдр |
Константы φ и ξ задаются выражениями
Среди правильных многогранников как додекаэдр, так и икосаэдр представляют собой лучшее приближение к сфере. Икосаэдр имеет наибольшее число граней, наибольший двугранный угол и плотнее всего прижимается к своей вписанной сфере. С другой стороны, додекаэдр имеет наименьший угловой дефект, наибольший телесный угол при вершине и максимально заполняет свою описанную сферу.
Примечания
- Селиванов Д. Ф.,. Тело геометрическое // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.
- Amelia Carolina Sparavigna. An Etruscan Dodecahedron. — arXiv:1205.0706.
- Платон. «Тимей»
- .
- ↑ — Помимо перевода на русский язык сочинения Евклида это издание в комментариях содержит перевод предложений Паппа о правильных многогранниках.
- Оригинальный текст на древнегреческом языке с параллельным переводом на латинский язык:
- ↑ Доказательство приведено в: Cobb, John W. (англ.) (2005—2007). Дата обращения 1 июня 2014.
- (англ.).
- (англ.).
- Jeffrey Weeks. (англ.).
- ↑
Интересные факты о додекаэдре
Правильные многогранники с древних времен восхищали человечество и служили прообразом мирового устройства. Как оказалось, подобные представления небезосновательны. В 2003 году, анализируя данные исследовательского аппарата WMAP, запущенного NASA для изучения фоновых космических излучений, учёные выдвинули гипотезу о додекаэдрическом строении Вселенной по принципу сферы Пуанкаре.
Нечто подобное предполагал и живший в V в. до н. э. древнегреческий философ Платон. В своём учении о классических стихиях, он назвал додекаэдр «образцом божественного устройства Космоса». Вообще же все пять известных правильных многогранников до сих пор называют Платоновыми телами, по имени мыслителя, впервые выстроившего с их помощью чёткую картину мироздания.
Пентагон, лежащий в основе додекаэдра, построен на принципах «золотого сечения». Эта пропорция, которую древние греки считали «божественной» часто встречается в природе. Интересно, что соотношения «золотого сечения» присущи лишь додекаэдру и икосаэдру, у трёх других Платоновых тел его нет.
Игрушки древних римлян
На территориях Европы, некогда принадлежавших Римской империи, до сих пор находят загадочные бронзовые фигурки в форме додекаэдра. Предметы пустотелые, с круглыми отверстиями на каждой стороне и шариками, обозначающими вершины. Учёные пока не смогли однозначно определить функцию этих объектов. Первоначально считалось, что это своеобразные игрушки, однако позднее их отнесли к предметам культа, символизирующим устройство Вселенной. Или Земли, согласно теории, последовательно выдвигаемой с XIX века мировыми физиками, в том числе и российскими.
Впервые о том, что наша планета представляет собой кристалл додекаэдрической формы, заговорили французский математик Пуанкаре и геолог-исследователь де Бемон. Они утверждали, что земная кора, словно футбольный мяч, состоит из 12 правильных пятиугольников, в местах соединения которых, располагаются аномальные зоны и планетарные силовые поля.
В 1920-х годах идею французских коллег подхватил русский физик Степан Кислицын. Он пошёл ещё дальше, заявив, что планета не остаётся в стабильном состоянии, она растёт, из додекаэдра постепенно трансформируясь в икосаэдр. Учёный разработал модели подобных изменений, обозначив узлы гигантской кристаллической сетки, где, по его мнению, располагались месторождения полезных ископаемых: угля, нефти, газа и так далее. В 1928 году Кислицын, опираясь на свои исследования, указал на поверхности земного шара 12 алмазоносных центров, из которых 7 к настоящему времени находятся в активной разработке.
Идеи кристаллического строения планеты продолжают развиваться в XXI веке. Согласно последней гипотезе, подобная структура свойственна всем живым организмам, не только космическим телам, но и человеку. Тем интереснее будет собирать додекаэдр-оригами, чувствуя свою сопричастность к великим тайнам Вселенной.
Как сделать звездчатый додекаэдр
Звездчатые додекаэдры имеют более сложную конструкцию по сравнению с обычными. Эти многогранники подразделяются на малый (первого продолжения), средний (второго продолжения) и большой (последняя звездчатая форма правильного додекаэдра). Каждый из них отличается своими особенностями построения и сборкой. Для работы Вам потребуются те же материалы и инструменты, что и для изготовления стандартного додекаэдра. Если Вы решили сделать первый вариант (малый додекаэдр), то необходимо построить чертеж первого элемента, который станет основой для всей конструкции (в дальнейшем производится ее склеивание или сборка деталей при помощи скрепок).
Делаем звездчатый додекаэдр
- Строите схему основной детали нужных размеров с необходимыми припусками. Должен получиться приблизительно такой элемент.
- По обозначенным линиям сгибаете, в том числе не забываете о припусках.
- Склеиваете каждую деталь по отдельности.
- Собираете додекаэдр полностью.
- Раскрашиваете или наносите любое из выбранных изображений.
Готово!
Метрические характеристики
Если усечённый додекаэдр имеет ребро длины a{\displaystyle a}, его площадь поверхности и объём выражаются как
- S=5(3+65+25)a2≈100,9907602a2,{\displaystyle S=5\left({\sqrt {3}}+6{\sqrt {5+2{\sqrt {5}}}}\right)a^{2}\approx 100{,}9907602a^{2},}
- V=512(99+475)a3≈85,0396646a3.{\displaystyle V={\frac {5}{12}}\left(99+47{\sqrt {5}}\right)a^{3}\approx 85{,}0396646a^{3}.}
Радиус описанной сферы (проходящей через все вершины многогранника) при этом будет равен
- R=1474+305a≈2,9694490a;{\displaystyle R={\frac {1}{4}}{\sqrt {74+30{\sqrt {5}}}}\;a\approx 2{,}9694490a;}
радиус полувписанной сферы (касающейся всех рёбер в их серединах) —
- ρ=14(5+35)a≈2,9270510a.{\displaystyle \rho ={\frac {1}{4}}\left(5+3{\sqrt {5}}\right)a\approx 2{,}9270510a.}
Вписать в усечённый додекаэдр сферу — так, чтобы она касалась всех граней, — невозможно. Радиус наибольшей сферы, которую можно поместить внутри усечённого додекаэдра с ребром a{\displaystyle a} (она будет касаться только всех десятиугольных граней в их центрах), равен
- r10=1225+1152a≈2,4898983a.{\displaystyle r_{10}={\frac {1}{2}}{\sqrt {\frac {25+11{\sqrt {5}}}{2}}}\;a\approx 2{,}4898983a.}
Расстояние от центра многогранника до центра любой треугольной грани превосходит r10{\displaystyle r_{10}} и равно
- r3=312(9+55)a≈2,9127812a.{\displaystyle r_{3}={\frac {\sqrt {3}}{12}}\left(9+5{\sqrt {5}}\right)a\approx 2{,}9127812a.}
Построение чертежа
Развертка пирамиды усеченной выполняется в несколько этапов. Боковой гранью усеченной пирамиды является трапеция, а основаниями — подобные многогранники. Допустим, что это квадраты. На листе бумаги выполняем чертеж трапеции с заданными размерами. Боковые стороны полученной фигуры продлеваем до пересечения. В результате получаем равнобедренный треугольник. Его сторону измеряем циркулем. На отдельном листе бумаги строим окружность, радиусом которой будет измеренное расстояние.
Следующий этап – это построение боковых ребер, которые имеет усеченная пирамида. Развертка выполняется внутри нарисованной окружности. Циркулем измеряют нижнее основание трапеции. На окружности отмечаем пять точек, которые соединяют линии с ее центром. Получаем четыре равнобедренных треугольника. Циркулем измеряем сторону трапеции, нарисованной на отдельном листе. Данное расстояние откладываем на каждой стороне нарисованных треугольников. Полученные точки соединяем. Боковые грани трапеции готовы. Остается только нарисовать верхнее и нижнее основания пирамиды. В данном случае это подобные многогранники – квадраты. К верхнему и нижнему основаниям первой трапеции дорисовываем квадраты. На чертеже изображены все части, которые имеет пирамида. Развертка практически готова. Остается только дорисовать соединительные клапаны на сторонах меньшего квадрата и одной из граней трапеций.
4Как сделать из бумаги додекаэдр – занятные идеи
Модель бумажного додекаэдра используют по-разному, создавая незамысловатые презенты, декоративные украшения, забавные штучки. Например:
- Обклейте стыки граней додекаэдра мишурой, к верхнему основанию прикрепите яркую ленточку и получите необычную елочную игрушку.
- Распечатайте выкройку-календарь на год для многогранника или сами напишите на каждой грани календарь на месяц, затем соберите – вот вам и готовый сувенир.
- Положите при сборке внутрь заготовки немудреную безделушку – подарок сделан.
Если додекаэдр удался, усложните работу. Увеличьте фигуру и украсьте ее грани фотками типа: отпуск в джунглях или офисная вечеринка с прикольными розыгрышами, выйдет здорово.
Связанные многогранники
Правильный октаэдр можно увеличить до тетраэдра добавлением четырёх тетраэдров на чередующиеся грани. Добавление тетраэдров ко всем восьми граням образует звёздчатый октаэдр.
тетраэдр | звёздчатый октаэдр |
---|
Октаэдр принадлежит семейству однородных многогранников, связанных с кубом.
Симметрия: , | +, (432) | , (3*2) | ||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
{4,3} | t{4,3} | r{4,3} | t{3,4} | {3,4} | rr{4,3} | tr{4,3} | sr{4,3} | s{3,4} |
Двойственные многогранники | ||||||||
V43 | V3.82 | V(3.4)2 | V4.62 | V34 | V3.43 | V4.6.8 | V34.4 | V35 |
Он также является одним из простейших примеров , многогранника, образованного определённым пересечением гиперкуба с гиперплоскостью.
Октаэдр входит в последовательность многогранников с символом Шлефли {3,n}, продолжающейся на гиперболическую плоскость.
Сферическая | Евклидова | Компактная гипербол. | Пара-компактная | Некомпактная гиперболическая | |||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
3.3 | 3<sup>7</sup> | 3<sup>8</sup> | 3<sup>∞</sup> | 312i | 39i | 36i | 33i |
Тетратетраэдр
Правильный октаэдр можно рассматривать как полностью усечённый тетраэдр и может быть назван тетратетраэдром. Это можно показать с помощью раскрашенной в два цвета модели. При этом раскрашивании октаэдр имеет тетраэдральную симметрию.
Сравнение последовательности усечения тетраэдра и его двойственной фигуры:
Симметрия: , (*332) | +, (332) | ||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|
{3,3} | t{3,3} | r{3,3} | t{3,3} | {3,3} | rr{3,3} | tr{3,3} | sr{3,3} |
Двойственные многогранники | |||||||
V3.3.3 | V3.6.6 | V3.3.3.3 | V3.6.6 | V3.3.3 | V3.4.3.4 | V4.6.6 | V3.3.3.3.3 |
Вышеприведённые тела можно понимать как срезы, ортогональные к длинной диагонали тессеракта. Если расположить эту диагональ вертикально с высотой 1, то первые пять сечений сверху будут на высотах r, 3/8, 1/2, 5/8 и s, где r — любое число в интервале (0,1/4], а s — любое число в интервале [3/4,1).
Октаэдр в качестве тетратетраэдра существует в последовательности симметрий квазиправильных многогранников и мозаик с конфигурацией вершин (3.n)2, проходя от мозаик на сфере к евклидовой плоскости, а затем в гиперболическую плоскость. В симметрии *n32 все эти мозаики являются построениями Витхоффа внутри фундаментальной области симметрии с генерирующими точками на прямом угле области.
Построение |
Сферическая | Евклидова | Гиперболическая | ||||
---|---|---|---|---|---|---|---|
*332 | *432 | *532 | *632 | *732 | *832… | *∞32 | |
Квазирегулярныефигуры | |||||||
Вершина | (3.3)2 | (3.4)2 | (3.5)2 | (3.6)2 | (3.7)<sup>2</sup> | (3.8)<sup>2</sup> | (3.∞)<sup>2</sup> |
Треугольная антипризма
В качестве треугольной антипризмы октаэдр связан с семейством шестиугольной диэдральной симметрии.
Симметрия|: , (*622) | +, (622) | , (2*3) | ||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
{6,2} | t{6,2} | r{6,2} | t{2,6} | {2,6} | rr{2,6} | sr{6,2} | s{2,6} | |
Двойственные им многогранники | ||||||||
V62 | V122 | V62 | V26 | V4.4.12 | V3.3.3.3 |
Многогранник | ||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Мозаика | ||||||||||||
Конфигурация | V2.3.3.3 | 3.3.3.3 | 4.3.3.3 | 5.3.3.3 | 6.3.3.3 | 7.3.3.3 | 8.3.3.3 | 9.3.3.3 | 10.3.3.3 | 11.3.3.3 | 12.3.3.3 | …∞.3.3.3 |
Квадратная бипирамида
Многогранник | ||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Мозаика | ||||||||||
Конфигурация | V2.4.4 | V3.4.4 | V4.4.4 | V5.4.4 | V6.4.4 | V7.4.4 | V8.4.4 | V9.4.4 | V10.4.4 | …V∞.4.4 |
Особенности работы с геометрическими фигурами в разном возрасте
Поделки из фигур доступны для занятий с детьми с самого младшего возраста.
Для малышей 2-4 лет задание не должно включать в себя больше 5 деталей
В противном случае ребенок быстро устает, путается, а внимание его рассеивается. Для изготовления поделки малышу необходимо приготовить готовые элементы поделки из цветной бумаги и предложить основу с готовым контуром
Или показать, последовательность выполнения работы.
Дети в возрасте 4-5 лет могут вырезать из бумаги простые детали самостоятельно, но под присмотром взрослых. Для работы ребенку необходимы ножницы с закругленными концами. Дети такого возраста способны сами выполнить поделки средней сложности.
Учащиеся младших классов справляются самостоятельно с достаточно сложными заданиями.
Для того, чтобы заинтересовать ребенка изготовлением поделки из геометрических фигур, можно предложить ему интерактивную игру на основе сказки “Мышонок и карандаш”. Затею эту можно осуществить в домашних условиях на занятиях в детском саду. Необходимо заранее приготовить элементы, из которых состоит кошка: круги, овалы и треугольники.
Увлекательная игра поможет сделать творческий процесс интереснее для очень активных детей.
Плоские геометрические фигуры из бумаги – Строим замок
В этом упражнении вы можете скачать плоские геометрические фигуры из бумаги и построить из них замок, то есть выложить их на столе таким образом, чтобы получился заданный силуэт замка. Для начала скачайте во вложениях бланки с заданием и распечатайте на принтере. Затем вырежьте геометрические фигуры (квадрат, трапеция, полукруг и треугольник), которые даны к этому заданию. Все карточки с заданиями даны с увеличением уровня сложности (от 1 до 6 задания).
После этого подробно объесните ребенку инструкцию к выполнению упражнения.
“Строители, прежде чем строить какое-либо здание, смотрят сначала на его чертеж или схему, в которых показано каким оно должно быть. Такие чертежи бывают разными. Вот например, один из них”, – взрослый показывает одну или две игровых схемы замка с нашего задания. – “Тебе нужно мысленно представить из каких частей состоит каждый замок, руководствуясь теми фигурами, которые можно использовать для строительства.” – взрослый показывает все геометрические фигуры, которые заранее вырезаны из цветного картона.
Также не нужно допускать, чтобы ребенок накладывал вырезанные геометрические фигуры из бумаги на силуэт замка, так как при этом он не будет развивать наглядно-образное мышление. Старайтесь, чтобы всю основную работу ребенок проводил в уме, а не методом подбора.
Карточка 1
Карточка 2
Карточка 3
Карточка 4
Карточка 5
Карточка 6
Геометрические фигуры для вырезания:
Объемные геометрические фигуры из бумаги – Вырезаем и клеим:
- Итак, в первом листе мы выложили следующие геометрические фигуры: куб (фигура, поверхность которого состоит из 6 квадратов), трехгранная пирамида (основание пирамиды и 3 грани), четырехгранная пирамида (основание и 4 грани), ромб (фигура, визуально состоящая из двух пирамид, имеющих общее основание).
- Во втором листе вы найдете развертки таких геометрических фигур из бумаги: шестигранник (фигура, состоящая из шести граней), цилиндр (состоящий из свернутого прямоугольника и двух окружностей-оснований) и конус.
Лист 1
Лист 2
После того, как дети, при помощи взрослых, склеят все геометрические фигуры из бумаги, можно продолжить занятие, задавая детям вопросы. Например: “Покажи мне пирамиду. Сколько у нее сторон? Где ее основание? Чем эта пирамида (показываете трехгранную) отличается от этой (четырехгранной)? Покажи мне цилиндр. Какие предметы он тебе напоминает? Покажи конус. На что он похож? Покажи куб. Сколько у него сторон? Из какой геометрической фигуры состоят его стороны?” – и так далее.
В зависимости от возраста ребенка, можно использовать в занятии различные обучающие материалы.
Например, что такое пирамида:
Какие бывают пирамиды. (Пусть ребенок покажет из них те, которые он склеил)
Что такое куб:
Что такое конус и цилиндр. На что они похожи:
Простая модель из бумаги для детей
Для развития у малыша логики и мелкой моторики, специалисты решили создавать фигуры, но с меньшим уровнем сложности. Ребёнок будет доволен, если вы предложите ему сборку забавных фигурок.
Моделирование из бумаги и картона в примерах.