Слайд 1
Учебный проект по математике на тему:
«Многогранники и тела вращения в
архитектуре».
Авторы проекта: учащиеся 11 класса
МОУ СОШ с.Берёзовка
2013 год
Слайд 2Цель проекта:
Обобщение знаний о свойствах площадей и объемов геометрических тел;
Формирование умений
применять данные формулы при решении задач практического характера;
Усвоение навыков коллективной работы при решении задач;
Развитие пространственных представлений, образного мышления.
Слайд 3Задачи проекта:
Вспомнить изученные ранее основные характеристики геометрических тел (призмы, пирамиды, конуса,
цилиндра, шара и композиций из этих фигур);
Показать применение данных формул при решении задач практического характера и вычислении коэффициента комфортности жилища;
Оформить результаты работы в виде коллективной презентации.
Слайд 4Этапы работы над проектом:
1 этап – создание рабочих групп, определение целей
и задач проекта, планируемых результатов, распределение работы между учащимися в группах;
2 этап – поиск необходимой информации, подбор иллюстраций, теоретического материала, решение задач практического характера;
3 этап - оформление результатов работы в виде презентации
4 этап – защита коллективного творческого проекта, подведение итогов проекта.
Слайд 5Проблема :
Исследовать: жилье какой формы самое комфортное?
Коэффициент комфортности жилья
:
k= 36п V2/S3 , где V- объем, S –площадь поверхности.
Жилье считается самым комфортным, если k=1.
Слайд 6
Гипотеза:
предположим , что самое комфортное жилье имеет форму шара
.
Слайд 7Формирование групп:
1 группа – исследование многогранников– 3 учащихся
2группа – исследование тел
вращения и комбинаций из этих геометрических фигур – 2 учащихся
3 группа - исследование комбинаций из многогранников – 2 учащихся
Слайд 8План презентации:
Для определенной геометрической фигуры вычислить объем и площадь поверхности;
Рассчитать по
формуле коэффициент комфортности, сравнить с единицей, сделать вывод .
Привести примеры архитектурных сооружений, имеющих форму исследуемой геометрической фигуры.
Слайд 9Исследование на коэффициент комфортности жилья различной формы
«Многогранники и тела вращения в
архитектуре»
Слайд 11Геометрическая фигура: куб
Дано:a,b,c=5м
Найти: k
Решениe:k=36пV²/S³-коэффициент
комфортности
1)Найдем объем куба:
V=a³=125 м³
2)Найдем площадь полной поверхности:
Sп.п.=6*а²=150м²
3)Найдем
коэффициент комфортности
k=36*П*V²/S³~0,52<1-не очень комфортное жилье
Слайд 12Геометрическая фигура: параллелепипед.
Дано:
а=4м,b=4м ,с=8м;
Найти: k
Решение:
k=36пV²/S³-коэффициент
комфортности
1)Найдем объем параллелепипеда:
V=a*b*c=128м³
2)Найдем площадь полной поверхности:
Sп.п.=2(ab+bc+ac)=160
м²
3)Найдем коэффициент комфортности
k=36*П*V²/S³=0,45<1-не очень комфортное жилье
Слайд 13
Архитектурные сооружения в форме параллелепипеда и куба.
Слайд 14
Дано: правильная четырехугольная пирамида, а=5 м, H=4 м
Найти: коэффициент комфортности
Решение:
Найдем площадь
основания: Sосн.= а2 =25м²
Найдем площадь боковой поверхности: Sб.п.=
м²
Найдем площадь полной поверхности: Sп.п.= Sосн.+ Sб.п =72 м²
Найдем объём: V= а2 h =33(3)м³
Найдем коэффициент комфортности К=36*3,14*33*33/72*72*72=0,335<1
коэффициент далек от 1, жилье не комфортное!
Четырехугольная пирамида
Слайд 16Лувр. Париж.
Казань ночной клуб.
Китай. Пекин
Лувр. Париж.
Слайд 17Университетский волейбольно –
баскетбольный стадион в Калифорнии
трехмерный кинотеатр
Слайд 18Геометрическая фигура: четырехугольная усеченная пирамида
Дано: а=8, в=4, н=4,7 , L=5
Найти:
к- ?
Решение:
1. V= 175,5 м3
2. S полн. =Sосн1 + Sосн2 + Sбок = 188 м2
3. К = 36п*V2 / S3полн= 0,52
в
а
L
<1-не очень комфортное жилье
Слайд 20Комбинация геометрических фигур: прямоугольный параллелепипед и усечённая пирамида.
Дано:
а=6м, в=4м, с=8м
а1= 3м,
в1=2, н=3
Найти : к
решение:
Найдём объём и площадь поверхности параллелепипеда и усечённой пирамиды :V1=abc=192 м³ S1=p*c+a*b=184м²
=h*(S+s+√Ss)/3=42м³
=Sбок+Sосн= 55,2 м²
V=V1+V2=234,2 м³
S= 239,2м²
К=36πv\S³=0,45<1
V2
S
2
не очень комфортное жилье
Слайд 21Параллелепипед и 4-х угольная усеченная пирамида
Слайд 25Комбинация геометрических фигур: прямоугольный параллелепипед и треугольная призма.
Дано
а=8,в=10,с=3
А1=6,в1=10,с1=8
Найти K.
Решение
V=abc=240м³
V2=Sосн*Н=179,2м³
Sосн=√p(P-a)(P-b)(P-c)=82,24
V=V 1+V2=419,2 м³
S1=(8+10)*3+8*10=134
м²
S2=2 Sосн (6*10)*2=155,84 м²
S=S1 +S289,84 м²
K=36πV²\S³=o,82<1
Жильё такой формы относительно комфортное!
Слайд 27Усечённый конус.
Дано:
Н=3 м,R1=5 м, R2= 8 м.
Найти: коэффициент комфортности
Решение:
1.Найдем образующую
усеченного конуса:
2. Найдем объем усеченного конуса:
3.Найдем площадь поверхности усеченного конуса:
4. Найдем К- коэффициент комфортности:
L=4,2м
k=36*П*V²/S³
=0,6
не очень комфортное жилье
Слайд 28Архитектурные сооружения
в форме усечённого конуса :
Слайд 29
Дано: жилище конусообразной формы h=4м, r =3м.
Найти: коэффициент комфортности
Решение:1)Найдем объем конуса:
V= П r2 h =37,68м³
2)Найдем площадь полной поверхности: Sп.п.= П r2 + П rl =75,36 м²
Найдем коэффициент комфортности
<1, =>
коэффициент далек от 1, жилье не комфортное!
Слайд 30«Архитектурные» сооружения в форме конуса
Башня Кутаба. Индия
Слайд 31Геометрическое тело: цилиндр.
Дано: H=3, R=2.
Найти :К
Решение:
Sполн.п. =2ПR(R+Н)
V= Sосн.* Н=ПR²*Н
V=3.14*4*3=37,68
К=36ПV²/S³= =160492,2/247673,15=0,65
0,65<1
Слайд 32«AquaDom» – это 25-метровый аквариум цилиндрической формы.Он находится в отеле «Radisson
SAS Hotel» в Берлине
круглый дом Мельникова в Москве
Цилиндрический дом. Мадрид, Испания
Слайд 34Коэффициент комфортности жилья в виде цилиндра и полусферы
Vц=Sосн*H=251.2(м3 )
Vп= 1/2*4/3ПR^3=133.9(м3 )
Vфигуры=Vц+Vп=385.2(м3
)
Sц=2ПR*H+ПR^2=175.8(м² )
Sп=1/2*4ПR^2=100.5(м² )
S=Sц+Sп=276.3(м²)
K=0.8
Слайд 36Комбинация геометрических фигур: цилиндр и усеченный конус
Дано: h=2м, H=3м,r=3м, R=6м
Найти: коэффициент
комфортности.
Решение:l=3,6
Найдем площадь и объем усеченного конуса:
=129,96м
=118,7м
Найдем площадь и объем цилиндра:
=226,08м
=339,12м
=0,53 1
коэффициент далек от 1, жилье не комфортное!
Слайд 39Исследование жилья в форме сферы
Дано: жилье шарообразной формы радиусом R.
Найти: коэффициент
комфортности
Решение: Sсферы.=4ПR2, V=4/3ПR3
Слайд 40Вывод:
Мы получили наибольший возможный коэффициент.
Дом - сфера комфортен для жилья!!!
Слайд 42Висящие дома - сферы, Канада
дачи в Подмосковье
Атомиум. Сооружение имеет девять сфер,
диаметром 18 метров каждая.
Sphere Hotel
Слайд 43
Заключение: Исследование подтвердило гипотезу: Жилье сферической формы имеет высший коэффициент комфортности.
Очевидно, в скором будущем преимущества сферы будут использованы в архитектуре, и новые города будут содержать дома - сферы, полусферы в комбинации с цилиндрами. Тенденции к округлости форм уже налицо!
Слайд 45Литература:
1.АбрамовА.М, Виленкин Н.Я, ДорофеевГ.В, и др Избранные вопросы математики10 кл.: Факультативный
курс./Под ред. ФирсоваВ.В/--М. : Просвещение 1980.
2. Александров.А.Д. и др.Геометрия для 10-11 классов, Учебное пособие для учащихся школ и классов с углубленным изучением математики./А.Д. Александров, А.Л.Вернер, В.И.Рыжик. - 3-е изд., перераб.-М.: Просвещение, 1992.- 464с
3.Л.С. Атанасян «Геометрия 10-11», Просвещение 2012г
4. Проскуряков С.Б. "Строители пирамид из созвездия Большого пса", Орел, "Книга", 1992.
Web ресурсы:
www.architekto.ru
edu.of.ru.profi
soft.mail.ru…matematika…
school14-v.ucoz.ru
http://www. progulka. ru/znatoki/200202/13. html
http://1september.ru.
http://900igr.net/kartinki/geometrija/Ugly-pri-parallelnykh-prjamykh/004-Tema-Parallelnye.html