- Октаэдр и площадь полной его поверхности: описание, формулы, примеры
- Содержание:
- Что такое октаэдр
- Свойства октаэдра
- Математические характеристики тела
- Как вычислить площадь поверхности октаэдра
- Как вычислить объём правильного октаэдра
- Развёртка
- Октаэдр
- Октаэдр в природе
- Источники
- Полезное
- Смотреть что такое «Октаэдр» в других словарях:
- Значение слова «октаэдр»
- окта́эдр
- Делаем Карту слов лучше вместе
Октаэдр и площадь полной его поверхности: описание, формулы, примеры
Содержание:
Существует несколько способов определить площадь поверхности октаэдра. Он представляет собой один из пяти правильных многоугольников или так называемых Платоновых тел. Имеет восемь одинаковых граней (поверхностей) в виде равносторонних треугольников, к каждой из его вершин прилагается по четыре грани. Рассмотрим, что собой представляет тело, где встречается в природе, как вычисляется его площадь и объём.
Что такое октаэдр
Свойства октаэдра
- В тело вписывается куб, вершины которого находятся в центрах граней куба.
- Симметрия куба и вписанного (описанного) октаэдра совпадают.
- Двойственен кубу.
- Является полным усечением тетраэдра.
- Имеет равные ребра и диагонали.
- Состоит из равносторонних треугольников.
- Диагонали тела взаимоперпендикулярны, в точке пересечения делятся на равные отрезки.
- Октаэдр симметричен, причём 3 оси пролегают через противоположные вершины, 6 – через центры ребер.
- Центр симметрии тела расположен в точке пересечения диагоналей.
- Ребра равны по длине, поверхности – по площади.
Математические характеристики тела
Как вычислить площадь поверхности октаэдра
Площадь октаэдра равна сумме площадей составляющих его треугольников:
Здесь Sтреуг – площадь треугольника.
После подстановки значения получится требуемый результат.
Если известна длина ребра, придётся вычислить площадь треугольников.
Подставляем значение в первое выражение:
Упрощаем: после сокращения дроби на четыре получается формула площади поверхности октаэдра:
2. S = 8 * Sтреуг = 2 \sqrt <3>a^2.
Существует ещё один способ проведения вычислений. Он менее точный чем предыдущие, однако позволяет обойтись без калькулятора. При приблизительном подсчёте 2 \sqrt <3>равняется 3,464 или 3,46.
Здесь a – длина стороны треугольника (равны).
Для примера, имеется фигура октаэдр с длиной стороны 5 см.
S=2\sqrt <3>a^2=2*\sqrt <3>*5^2=2*\sqrt <3>*25=50\sqrt <3>\approx 86,6 см.
Как вычислить объём правильного октаэдра
Объём показывает размер внутреннего пространства геометрического тела. Объем правильного октаэдра вычисляется, если знаете длину ребра геометрического тела, по формуле:
После проведения приблизительных расчётов \frac<\sqrt 2> <3>\approx 0,47 формула принимает следующий вид :
Рассчитаем двумя методами на примере правильного многоугольника с гранью, равной 5 см:
V= 0,47 * a^3 = 0,47*125 \approx 58,93
Значения совпали, во втором случае нужно выполнять гораздо меньше операций. Подходит он только, если не требуется исключительная точность – при округлении до 4-5 знаков после запятой точность снизится.
Развёртка
Октаэдр, как большинство гомерических тел, имеет развёртку поверхности – это плоская фигура, полученная путём совмещения поверхности модели с одной плоскостью без пересечения либо наложения граней друг на друга.
Рисунок развёртки октаэдра.
В природе насчитывается 11 разновидностей развёртки октаэдра, позволяющих создать его модель из бумаги или картона. Наиболее распространённая выглядит как восемь одинаковых треугольников. Шесть из них размещено в ряд, к третьему и четвёртому основаниям прилегает ещё по одному, их вершины направлены в противоположные стороны.
Источник
Октаэдр
Октаэдр | |
---|---|
Тип | Правильный многогранник |
Грань | треугольник |
Граней | |
Рёбер | |
Вершин | |
Граней при вершине | |
Длина ребра | |
Площадь поверхности | |
Объём | |
Радиус описанной сферы | |
Радиус вписанной сферы | |
Точечная группа симметрии | Октаэдрическая (Oh) |
Двойственный многогранник | Куб |
Окта́эдр (греч. οκτάεδρον , от греч. οκτώ , «восемь» и греч. έδρα — «основание») — один из пяти выпуклых правильных многогранников, так называемых Платоновых тел.
Октаэдр имеет 8 треугольных граней, 12 рёбер, 6 вершин, в каждой его вершине сходятся 4 ребра.
Если длина ребра октаэдра равна а, то площадь его полной поверхности (S) и объём октаэдра (V) вычисляются по формулам:
Радиус сферы, описанной вокруг октаэдра, равен:
,
радиус вписанной в октаэдр сферы может быть вычислен по формуле:
Правильный октаэдр имеет симметрию Oh, совпадающую с симметрией куба.
Октаэдр в природе
- Многие природные кубическиекристаллы имеют форму октаэдра. Это алмаз, хлорид натрия, перовскит, оливин, флюорит, шпинель.
- Форму октаэдра имеют межатомные пустоты (поры) в плотноупакованных структурах чистых металлов (никеле, меди, магнии, титане, лантане и многих других) и ионных соединений (хлорид натрия, сфалерит, вюрцит и др.).
Источники
Правильные (Платоновы тела) |
| ||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Звёздчатый додекаэдр • Звёздчатый икосододекаэдр • Звёздчатый икосаэдр • Звёздчатый многогранник • Звёздчатый октаэдр | |||||||||
Выпуклые |
| ||||||||
Формулы, теоремы, теории |