Слайд 1«Многогранники вокруг нас»
Автор: Тряпицын Максим Александрович
Ученик 11 класса МОУ «СОШ №4»
Руководитель:
Буторова Екатерина Федоровна
Учитель математики МОУ «СОШ №4»
Слайд 2Цель исследования:
отобразить в работе широту применения многогранников в разных предметных областях.
Слайд 3Задачи:
Показать значение многогранников в различных науках (таких как математика, история, химия,
биология)
Показать значение многогранников в искусстве.
Показать значение многогранников в архитектуре.
Исследовать окружающую действительность на наличие многогранников
Слайд 4Объект исследования
Многообразие многогранников
Предмет исследования
многогранники, которые нас окружают в обыденной жизни
Слайд 5Теоретическая часть
История многогранников
Многогранники в математике
Многогранники в химии
Многогранники в биологии
Многогранники в архитектуре
Многогранники
в искусстве
Многогранники и кристаллы
Снежинки – звездчатые многогранники
Заключение
Слайд 6Пифагор
Прокл приписывает Пифагору, кроме известной теоремы о квадрате гипотенузы, еще построение
пяти правильных многогранников (тетраэдра, куба, октаэдра, додекаэдра, икосаэдра), создание учения о подобии фигур. Пифагор – был среди первых ученых, рассматривавших геометрию и как практическую и прикладную дисциплину, а как абстрактную логическую науку.
Слайд 7 Правильные многогранники
В дословном переводе с греческого
«тетраэдр» означает «четырехгранник», октаэдр» - «восьмигранник», «гексаэдр» - «шестигранник», «додекаэдр» - «двенадцатигранник», «икосаэдр» - «двадцатигранник». Этим красивым телам посвящена 13-я книга «Начал» Евклида. Их так же изучал Театет, Гипсикл, Папп. Правильные многогранники еще называют телами Платона, так как они занимали важное место в философской концепции Платона об устройстве мироздания. Четыре многогранника олицетворяли в ней четыре сущности или «стихии». Стихиями натурфилософы называли вещества, из которых путем сгущения и разряжения, охлаждения и нагревания образуются все тела.
Слайд 8 Стихии и многогранники
Пифагорейцы считали, что огонь состоит
из мельчайших тетраэдров, так как тетраэдр обладает наименьшим числом граней и наиболее «острыми» многогранными углами при вершинах, а значит, обладает наибольшей проникающей способностью. Обладает рациональной конструкцией: высокой прочностью при малом весе.
Итак, тетраэдр символизировал огонь, так как его вершина устремлена вверх; икосаэдр – воду, так как он самый «обтекаемый»; куб – землю, как самый «устойчивый»; октаэдр – воздух, как самый «воздушный»; додекаэдр, воплощал в себе «все сущее», символизировал все мироздание, считался главным.
Взаимоотношения между стихиями по Платону. Уравнение: 1 вода = 2 воздух + 1 огонь.
Слайд 9Многогранник - часть пространства, ограниченная совокупностью конечного числа плоских многоугольников, соединенных
таким образом, что каждая сторона любого многоугольника является стороной ровно одного другого многоугольника (называемого смежным), причем вокруг каждой вершины существует ровно один цикл многоугольников. Эти многоугольники называются гранями, их стороны – ребрами, а вершины – вершинами многогранника.
Слайд 10
тетраэдр
икосаэдр
октаэдр
гексаэдр
додекаэдр
Основные виды многогранников:
Слайд 11кристаллы поваренной соли ( NaCl )
оксиды нового класса — фуллереноиды
Углерод
С имеет два основных агрегатных состояния:
Алмаз – ромбический додекаэдр
Графит – шестигранная призма
Слайд 12«Мой дом построен по законам самой строгой архитектуры.
Сам Эвклид мог
бы поучиться, познавая геометрию сот».
Феодария – одноклеточный организм По форме напоминает икосаэдр
Слайд 13Александрийский маяк
В 285 году до н.э. на острове Фарос архитектор
Сострат Книдский приступил к строительству маяка. Маяк строился пять лет и получился в виде трехэтажной башни высотой 120 метров. В основании он был квадратом со стороной тридцать метров, первый 60-метровый этаж башни был сложен из каменных плит и поддерживал 40-метровую восьмигранную башню, облицованную белым мрамором. На третьем этаже, в круглой, обнесенной колоннами башне, вечно горел громадный костер, отражавшийся сложной системой зеркал.
Слайд 14
Висячие сады Семирамиды
Дворец Навуходоносора был построен для его жены Семирамиды
на обширной кирпичной площадке, высоко поднимавшейся над окружающей местностью. Пять дворов следовали один за другим с востока на запад, во дворы выходили двери многочисленных комнат. Фасад украшали стройные желтые колонны с голубыми завитками. Окон не было, и свет проникал через три широкие двери.Висячие сады украшали северо- западную часть дворца. На сводчатых арках из кирпича были расположены террасы, напоминающие уступы гор. Поверх кирпичей залит асфальт, на нем – свинцовые плиты, а на них насыпан слой плодородной земли и посажены деревья, кусты и цветы. Издали кажется, что эти сады как бы висят в воздухе.
Слайд 15Рис.8
Галикарнасский мавзолей
Лучшие архитекторы того времени построили мавзолей в виде почти
квадратного здания, первый этаж которого был собственно усыпальницей. Снаружи эта громадная погребальная камера, площадью 5000 кв. метров и высотой около 20 метров, была обложена отесанными и отполированными плитами белого мрамора. Во втором этаже, окруженном колоннадой, хранились жертвоприношения, крышей же мавзолея служила пирамида.
Слайд 16Рис.9
Египетские пирамиды
Они словно вырастают из песков пустыни - колоссальные, величественные,
подавляющие человека необычайными размерами и строгостью очертаний
Стоя у подножия пирамиды, трудно себе представить, что эти огромные каменные горы созданы руками людей. А между тем они были действительно сложены из отдельных каменных глыб, как в наше время дети складывают пирамиды из кубиков.
Слайд 17Храм Артемиды Эфесской
Храм достигал 109 метров в длину, 50 в
ширину. 127 двадцатиметровых колонн окружали его в два ряда, причем часть колонн были резными
и барельефы на них выполнял знаменитый скульптор Скопас. Основание крыши – мраморная плита.
Корпус физического факультета КГУ
Параллелепипед, поставленный вертикально на другой параллелепипед.
Слайд 18Титан Возрождения, живописец, скульптор, ученый и изобретатель
Леонардо да Винчи (1452-1519)
— символ неразрывности искусства и науки, а, следовательно, закономерен его интерес к таким прекрасным, высокосимметричным объектам, как выпуклые многогранники вообще и усеченный икосаэдр в частности. Изображения Леонардо да Винчи додекаэдра методом жестких ребер и методом сплошных граней
Слайд 19Знаменитый художник, увлекавшийся геометрией, Альбрехт Дюрер (1471- 1528), в известной гравюре«Меланхолия»
(рис.15) на переднем плане изобразил додекаэдр
Слайд 20
На картине художника Сальвадора Дали «Тайная Вечеря» Христос со своими учениками
изображён на фоне огромного прозрачного додекаэдра.
Слайд 21
Наиболее интересная работа Эшера гравюра «Звезды» , на которой можно увидеть
тела, полученные объединением тетраэдров, кубов и октаэдров.
Слайд 22халькопирит
медный купорос
пирит
авгит
топаз
Слайд 24Заключение
В ходе исследовательской работы мы пришли к выводу, что без
многогранников действительно жизнь практически невозможна.
Кристаллы поваренной соли (NaCl), которую мы употребляем в пищу, имеют форму куба.
Углерод, который мы выдыхаем, в своих двух агрегатных состояниях имеет формы многогранников: ромбический додекаэдр и
шестигранная призма
В живой природе одноклеточный организм – феодария, по форме напоминает икосаэдр
Вирусы, которые нас окружают, имеют форму правильного двадцатигранника
Многие архитекторы, творя «чудеса света» в конструкциях сооружений использовали формы правильных многогранников
Многие художники в свои картины включали многогранники или их элементы
Кристаллы, которые встречаются в природе, имеют формы многогранников.
Вывод: многогранники окружают нас повсюду, но мы не придаем этому значения.
В школьном курсе многогранники изучаются в основном только на уроках математики. В практической части работы приведены примеры решений задач на нахождение объемов и площадей тел, которые встречаются в ЕГЭ по математике (в части В), следовательно, разобравшись с данными задачами ученик может успешно справиться с таким типом задач на ЕГЭ
Слайд 25Используемая литература
Волков И.П. "Учим творчеству", Педагогический поиск. Сост. И.Н. Баженова
Веннинжер
М. Модели многогранников
Смирнова И.М. Познакомьтесь: ромбододекаэдр. Математика в школе, 1/1996г.
Ильченко В.Р. Перекрестки физики, химии, биологии. М. Просвещение, 1986 г.
Грандер М. Математические новеллы. М. Мир, 1974г.
Перельман Я.И. Занимательная алгебра. Триада-Литера. М, 1994г.
Виленкин Н.Я. и др. За страницами учебника математики 10-11 кл. М. Просвещение, 1996г.
Брилинг Н.И. Черчение, Стройиздат, 1986г.
http://ms.znate.ru/docs/1487/index-34717.html