Пирамиды
Преподаватель математики
Е.А.Рахаева
История развития геометрии пирамиды
Начало геометрии пирамиды было положено в Древнем Египте и Вавилоне, однако активное развитие получило в Древней Греции. Первый, кто установил, чему равен объем пирамиды был Демокрит , а доказал Евдокс Книдский. Древнегреческий математик Евклид, систематизировал знания о пирамиде в XII томе своих «Начал», а также вывел первое определение пирамиды: телесная фигура, ограниченная плоскостями, которые от одной плоскости сходятся в одной точке.
A
A – Вершина пирамиды;
AB, AC, AD, AE – Рёбра пирамиды;
ADE, AEB, ABC, ACD – боковые грани пирамиды;
BCDE – Основание пирамиды;
AG – Высота;
AF – Апофема ;
AEC – Диагональное сечение.
B
E
G
F
D
C
апофема — высота боковой грани правильной пирамиды ;
боковые грани — треугольники, сходящиеся в вершине пирамиды;
боковые ребра — общие стороны боковых граней;
вершина пирамиды — точка, соединяющая боковые рёбра и не лежащая в плоскости основания;
высота — отрезок перпендикуляра, проведённого через вершину пирамиды к плоскости её основания (концами этого отрезка являются вершина пирамиды и основание перпендикуляра);
диагональное сечение пирамиды — сечение пирамиды, проходящее через вершину и диагональ основания;
основание — многоугольник, которому не принадлежит вершина пирамиды.
Виды пирамид
Тетра́эдр (четырёхгранник)— многогранник с четырьмя треугольными гранями, в каждой из вершин которого сходятся по 3 грани. У тетраэдра 4 грани, 4 вершины и 6 рёбер.
Параллельные плоскости, проходящие через пары скрещивающихся рёбер тетраэдра, определяют описанный около тетраэдра Параллелепипуд.
Отрезок, соединяющий вершину тетраэдра с точкой пересечения медиан противоположной грани, называется его медианой, опущенной из данной вершины.
Отрезок, соединяющий середины скрещивающихся рёбер тетраэдра, называется его бимедианой, соединяющей данные рёбра.
Отрезок, соединяющий вершину с точкой противоположной грани и перпендикулярный этой грани, называется его высотой, опущенной из данной вершины.
Теорема. Все медианы и бимедианы тетраэдра пересекаются в одной точке. Эта точка делит медианы в отношении 3:1, считая от вершины. Эта точка делит бимедианы пополам.
Виды пирамид
Пирамида называется правильной, если ее основание – правильный многоугольник, а высота проходит через центр основания. Апофемой боковой грани правильной пирамиды называется высота этой грани, проведенная из вершины пирамиды .
Виды пирамид
Часть пирамиды, лежащая между основанием и параллельным основанию сечением, называется усеченной пирамидой.
Формулы
- Если все боковые грани наклонены к плоскости основания под одинаковым углом φ, то
Эта формула справедлива, в частности, для правильной пирамиды.
Формулы
- Для правильной пирамиды справедливы формулы:
где a – апофема боковой грани, P – периметр основания
где a – апофема боковой грани, P – периметр основания
Формулы
- Если пирамиду пересечь плоскостью, параллельной плоскости основания, то:
- боковые ребра и высота делятся этой плоскостью на пропорциональные отрезки в отношении
- площади сечения и основания пирамиды относятся как квадраты их расстояний до вершины пирамиды:
Формулы
- В правильной усеченной пирамиде площадь боковой поверхности
где P 1 , P 2 – периметры оснований, A – апофема усеченной пирамиды.