Правильный шестиугольник — Википедия
Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Правильный шестиугольник (гексагон) — правильный многоугольник с шестью сторонами.
Свойства
- Шестиугольники замощают плоскость (то есть могут заполнять плоскость без пробелов и наложений).
- Правильный шестиугольник со стороной 13{\displaystyle {\frac {1}{\sqrt {3}}}} является универсальной покрышкой, то есть всякое множество диаметра 1 можно покрыть правильным шестиугольником со стороной 13{\displaystyle {\frac {1}{\sqrt {3}}}} (лемма Пала)[1].
Построение
Правильный шестиугольник можно построить с помощью циркуля и линейки. Ниже приведён метод построения, предложенный Евклидом в «Началах», книга IV, теорема 15.
Правильный шестиугольник в природе, технике и культуре
Примечания
- ↑ А. М. Райгородский. Проблема Борсука. — М.: Издательство МЦНМО, 2006. — С. 9. — 56 с. — (Библиотека „Математическое просвещение“). — ISBN ISBN 5-94057-249-9.
См. также
Ссылки
Многоугольники | |
---|---|
Звёздчатые многоугольники | |
Паркеты на плоскости | |
Правильные многогранники и сферические паркеты | |
Многогранники Кеплера — Пуансо | |
Соты | |
Четырёхмерные многогранники |
|
Площадь правильного шестиугольника — Циклопедия
Площадь правильного шестиугольника // KhanAcademyRussian [9:01]Площадь правильного шестиугольника — это число, характеризующее правильный шестиугольник в единицах измерения площади.
Правильный шестиугольник (гексагон) — это шестиугольник, у которого все стороны и углы равны.
Введём обозначения:
a — длина стороны;
n — число сторон, n=6;
r
R — радиус описанной окружности;
α — половинный центральный угол, α=π/6;
P6 — периметр правильного шестиугольника;
SΔ — площадь равнобедренного треугольника с основанием, равным стороне, и боковыми сторонами, равными радиусу описанной окружности;
S6 — площадь правильного шестиугольника.
Применима формула для площади правильного n-угольника при n=6:
- [math]S_6=\frac{3a^2}{2}ctg\frac{\pi}{6} \Leftrightarrow[/math]
- [math]\Leftrightarrow S_6=6S_{\triangle}, \ S_{\triangle}=\frac{a^2}{4}ctg\frac{\pi}{6} \Leftrightarrow[/math]
- [math]\Leftrightarrow S_6=\frac{1}{2}P_6r, \ P_6=6a, \ r=\frac{a}{2}ctg\frac{\pi}{6} \Leftrightarrow[/math]
- [math]\Leftrightarrow S_6=6R^2\sin\frac{\pi}{6}\cos\frac{\pi}{6}, \ R=\frac{a}{2\sin\frac{\pi}{6}} \Leftrightarrow[/math]
- [math]\Leftrightarrow S_6=6r^2tg\frac{\pi}{6}, \ r=R\cos\frac{\pi}{6}[/math]
Используя значения тригонометрических функций углов для угла α=π/6:
- [math]S_6=\frac{3\sqrt{3}}{2}a^2 \Leftrightarrow[/math]
- [math]\Leftrightarrow S_6=6S_{\triangle}, \ S_{\triangle}=\frac{\sqrt{3}}{4}a^2 \Leftrightarrow[/math]
- [math]\Leftrightarrow S_6=\frac{1}{2}P_6r, \ P_6=6a, \ r=\frac{\sqrt{3}}{2}a \Leftrightarrow[/math]
- [math]\Leftrightarrow S_6=\frac{3\sqrt{3}}{2}R^2, \ R=a \Leftrightarrow[/math]
- [math]\Leftrightarrow S_6=2\sqrt{3}r^2, \ r=\frac{\sqrt{3}}{2}R[/math]
где [math]\sin\frac{\pi}{6}=\frac{1}{2}[/math], [math]\cos\frac{\pi}{6}=\frac{\sqrt{3}}{2}[/math], [math]tg\frac{\pi}{6}=\frac{\sqrt{3}}{3}[/math], [math]ctg\frac{\pi}{6}=\sqrt{3}[/math]
[править] Другие многоугольники
Правильный шестиугольник — Википедия
Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Правильный шестиугольник (гексагон) — правильный многоугольник с шестью сторонами.
Свойства
- Шестиугольники замощают плоскость (то есть могут заполнять плоскость без пробелов и наложений).
- Правильный шестиугольник со стороной 13{\displaystyle {\frac {1}{\sqrt {3}}}} является универсальной покрышкой, то есть всякое множество диаметра 1 можно покрыть правильным шестиугольником со стороной 13{\displaystyle {\frac {1}{\sqrt {3}}}} (лемма Пала)[1].
Построение
Правильный шестиугольник можно построить с помощью циркуля и линейки. Ниже приведён метод построения, предложенный Евклидом в «Началах», книга IV, теорема 15.
Правильный шестиугольник в природе, технике и культуре
Примечания
- ↑ А. М. Райгородский. Проблема Борсука. — М.: Издательство МЦНМО, 2006. — С. 9. — 56 с. — (Библиотека „Математическое просвещение“). — ISBN ISBN 5-94057-249-9.
См. также
Ссылки
Многоугольники | |
---|---|
Звёздчатые многоугольники | |
Паркеты на плоскости | |
Правильные многогранники и сферические паркеты | |
Многогранники Кеплера — Пуансо | |
Соты | |
Четырёхмерные многогранники |
|
Подготовка школьников к ЕГЭ и ОГЭ (Справочник по математике — Планиметрия
Фигуру называют выпуклой, если для любых двух точек этой фигуры соединяющий их отрезок полностью принадлежит фигуре.
Правильными многоугольниками называют выпуклые многоугольники, у которых все углы равны и все стороны равны.
Замечание 1. В любой правильный многоугольник можно вписать окружность.
Замечание 2. Около любого правильного многоугольника можно описать окружность.
Замечание 3. Центры вписанной в правильный многоугольник окружности и описанной около правильного многоугольника окружности совпадают. Эту точку называют центром правильного многоугольника.
Используемые обозначения
Число вершин правильного многоугольника | Сторона правильного многоугольника | Радиус вписанной окружности | Радиус описанной окружности | Периметр | Площадь |
n | a | r | R | P | S |
Число вершин правильного многоугольника | n |
Сторона правильного многоугольника | a |
Радиус вписанной окружности | r |
Радиус описанной окружности | R |
Периметр | P |
Площадь | S |
Формулы для стороны, периметра и площади правильного n – угольника
Формулы для периметра правильного n – угольника |
Выражение периметра через сторону P = an Выражение периметра через радиус вписанной окружности Выражение периметра через радиус описанной окружности |
Формулы для площади правильного n – угольника |
Выражение площади через сторону и радиус вписанной окружности Выражение площади через сторону Выражение площади через радиус вписанной окружности Выражение площади через радиус описанной окружности |
Формулы для стороны правильного n – угольника |
Выражение стороны через радиус вписанной окружности Выражение стороны через радиус описанной окружности |
Формулы для стороны, периметра и площади правильного треугольника
Формулы для периметра правильного треугольника |
Выражение периметра через сторону P = 3a Выражение периметра через радиус вписанной окружности Выражение периметра через радиус описанной окружности |
Формулы для площади правильного треугольника |
Выражение площади через сторону Посмотреть вывод формулы Выражение площади через сторону и радиус вписанной окружности Выражение площади через радиус вписанной окружности Посмотреть вывод формулы Выражение площади через радиус описанной окружности Посмотреть вывод формулы |
Формулы для стороны правильного треугольника |
Выражение стороны через радиус вписанной окружности Выражение стороны через радиус описанной окружности |
Формулы для стороны, периметра и площади правильного шестиугольника
Формулы для периметра правильного шестиугольника |
Выражение периметра через сторону P = 6a Выражение периметра через радиус вписанной окружности Выражение периметра через радиус описанной окружности P = 6R |
Формулы для площади правильного шестиугольника |
Выражение площади через сторон Выражение площади через сторону и радиус вписанной окружности S = 3ar Выражение площади через радиус вписанной окружности Выражение площади через радиус описанной окружности |
Формулы для стороны правильного шестиугольника |
Выражение стороны через радиус вписанной окружности Выражение стороны через радиус описанной окружности a = R |
Формулы для стороны, периметра и площади квадрата
Формулы для периметра квадрата |
Выражение периметра через сторону P = 4a Выражение периметра через радиус вписанной окружности P = 8r Выражение периметра через радиус описанной окружности |
Формулы для площади квадрата |
Выражение площади через сторону S = a2 Выражение площади через радиус вписанной окружности S = 4r2 Выражение площади через радиус описанной окружности S = 2R2 |
Формулы для стороны квадрата |
Выражение стороны через радиус вписанной окружности a = 2r Выражение стороны через радиус описанной окружности |
На нашем сайте можно также ознакомиться нашими учебными материалами для подготовки к ЕГЭ и ОГЭ по математике.
Площадь основания правильной шестиугольной призмы. Формулы площади правильного шестиугольника
В школьном курсе геометрии изучаются свойства различных видов призм, включая шестиугольную. Последняя часто встречается при рассмотрении кристаллических решеток металлов, поэтому знание ее характеристик важно при определении свойств этого класса материалов. Данная статья посвящена вопросу площади основания правильной шестиугольной призмы.
Объемная фигура — призма
В геометрии под призмой понимают такую фигуру, которая образована двумя одинаковыми многоугольниками, расположенными параллельно друг другу, и некоторым числом параллелограммов, соединяющих вершины названных многоугольников. Если основание образовано многоугольником с n вершинами, то количество параллелограммов также будет равно n.
Призмы характеризуются по типу многоугольника в основании (правильные и неправильные треугольные, четырехугольные и так далее), который может быть вогнутым и выпуклым, и по углу между боковыми гранями (параллелограммами) и основанием (прямоугольные и косоугольные).
Основными элементами любой призмы являются ее грани (Г), ребра (Р) и вершины (В). На рисунке выше приведена для примера треугольная призма. Как видно, она имеет 6 вершин (по 3 для каждого основания). Ниже приведена развертка этой призмы. Рисунок показывает, что она состоит из 5 граней: 2 треугольника и 3 прямоугольника.
Чтобы посчитать число ребер рассматриваемой фигуры, следует применить теорему Эйлера:
Р = В + Г — 2
Это выражение дает число ребер для этой призмы, равное 9. Действительно, если обратиться к трехмерному изображению призмы выше, то можно увидеть, что 6 ребер образуют основания фигуры, и еще 3 ребра являются результатом пересечения прямоугольников.
Призма шестиугольная
Перед рассмотрением вопроса площади основания правильной шестиугольной призмы, сначала познакомимся с этой фигурой. Из названия и приведенной выше классификации призм понятно, что речь пойдет о фигуре, в основании которой лежит шестиугольник. Это означает, что число сторон в такой призме будет равно 8 (два основания и шесть параллелограммов), а число вершин составит 12 (6 + 6). Тогда количество ребер будет равно:
Р = 12 + 8 — 2 = 18
Из этих 18-ти ребер основаниям принадлежат 12.
Если в основании находится правильный шестиугольник, а углы между боковыми сторонами (параллелограммами) и основаниями равны 90o, то такая фигура будет называться прямоугольной призмой с правильным шестиугольником в основании, или просто правильной шестиугольной призмой. Ее схематическое изображение приводится ниже.
В правильной шестиугольной призме все ребра равны только в том случае, если c = a, где c — высота (длина бокового ребра) и a — длина стороны шестиугольника. В общем случае c ≠ a.
Далее приведем формулы для расчета площади поверхности и объема рассматриваемой призмы. Чтобы это сделать, необходимо знать площадь основания правильной шестиугольной призмы.
Площадь шестиугольника
Получим формулу площади правильного шестиугольника. Для этого рассмотрим эту плоскую фигуру, которая изображена на рисунке ниже.
Видно, что многоугольник состоит из шести одинаковых сторон, которые образуют угол 120o. Поскольку этих углов шесть, то их сумма составит 720o.
Рисунок также показывает, что правильный шестиугольник гармонично вписывается в окружность. Если соединить центр окружности с каждой вершиной фигуры, то получим 6 одинаковых треугольников. Поскольку угловая мера всей окружности составляет 360o, то соответствующие углы треугольника равны 60o (360o/6). Они обозначены на рисунке. Поскольку каждый серый отрезок делит угол шестиугольника пополам, то оставшиеся два треугольника также равны по 60o. Это означает, что изображенные 6 треугольников являются равносторонними. Длина каждой из их сторон равна стороне шестиугольника, обозначим ее буквой a.
Из курса геометрии известно, что площадь S3 любого треугольника равна произведению его высоты h на сторону a, к которой она проведена, деленному пополам, то есть:
S3 = h*a/2
Длину h легко вычислить, используя понятие о тригонометрической функции. Она равна:
h = a*cos(30o) = a*√3/2
Тогда площадь всего треугольника равна:
S3 = √3*a2/4
Умножая эту площадь на 6, получаем формулу площади правильного шестиугольника:
S6 = 6*S3 = 3*√3*a2/2
Для полноты информации следует отметить, что существует формула площади правильного многоугольника с произвольным количеством сторон n. Ниже приведено соответствующее выражение:
Sn = n/4*a2*ctg(pi/n)
Если подставить в это выражение значение n = 6, то мы получим формулу площади основания правильной шестиугольной призмы, которая совпадет с приведенной выше.
Заметим, что деление шестиугольника на 6 равносторонних треугольников означает, что шестиугольная призма состоит из 6 правильных треугольных призм.
Площадь поверхности
Полная площадь поверхности любой призмы может быть получена, если сложить соответствующие площади So для двух оснований и для боковой поверхности Sb, представленной параллелограммами:
S = 2*So + Sb
Изучим развертку рассматриваемого вида призмы, которая приведена на рисунке ниже.
Мы видим, что призма состоит из двух одинаковых шестиугольников и 6 прямоугольников. Обозначим сторону основания буквой a, а стороны прямоугольников буквами a и c (сторона a является общей для шестиугольника и прямоугольника). В таком случае площадь полной поверхности шестиугольной призмы будет составлять:
S = 2*3*√3*a2/2 + 6*a*c = 3*a*(√3*a + 2*c)
Объем призмы
Эта важная величина для любого реального объекта в случае призмы находится просто: необходимо лишь умножить площадь основания на высоту фигуры, то есть:
V = So*h
Поскольку мы рассматриваем прямоугольную призму, то ее высота равна длине бокового ребра, то есть h = c. Тогда формула для объема правильной шестиугольной призмы запишется в виде:
V = 3*√3*a2*c/2
Таким образом, для определения площади и объема рассматриваемой фигуры необходимо знать длину ее ребра в основании и на боковой поверхности.
Для чего нужно знать свойства шестиугольной призмы?
Как было сказано во введении, эти призмы встречаются в природе в металлах. В частности, кристаллическая атомная упаковка титана, цинка, циркония, магния и некоторых других металлов имеет форму шестиугольной призмы, в основании которой лежат 7 атомов (6 в вершинах и 1 в центре). От соотношения длины ребра этой фигуры к длине стороны основания зависят многие механические свойства этих металлов (деформационные и упругие характеристики).
Выше приведен пример этой упаковки атомов, который носит сокращенное название ГПУ (гексагональная плотная упаковка).
Шесть ярдов — определение шести ярдов по The Free Dictionary
Второе произошло, когда Карлос Солер уничтожил Хорди Альбу за то, что он шагнул вправо, и отправил отличный мяч в шестиметровую зону, чтобы опытный участник Родриго смог войти в нее. Америку Ляпорту было разрешено отправить мяч в шестиметровую зону Серхио Агуэро. Они вышли вперед на 36-й минуте, когда Росс Уоллес перебросил кросс к краю шестиметровой площадки, и Пэдди Мэдден взглянул домой.Морган сразу же вступил в бой, когда он очистил опасный навес Челси с шестиметровой площадки всего через несколько минут после начального удара. Это было почти 2: 0 на 35-й минуте, когда Гонда преуспел, заблокировав моментальный снимок из-за пределов шести. Двумя минутами позже, свободный удар Джона Диснея с 40 ярдов наружу был нанесен капитаном Джорджем Хораном в сторону шести ярдов, но его передача была отменена. «Это имеет смысл, потому что это шесть ярдов. скорее предложение, чем сейф для вратаря.Получив пас от Филиппа Коутиньо, Неймар врезался в штрафную, обыграв Симе Врсалько и Дуйе Калета-Кар с впечатляющим точным контролем и ведением, прежде чем нанести удар в крышу ворот через перекладину с краю шестерки. Босс Саутенда Фил Браун добавил: «Самый маленький игрок на поле набирает очки в зоне шести ярдов со стандартного положения!» Сандерленд удвоил отрыв всего минуту спустя, когда еще один угол Гринвуда, на этот раз слева, был Тойвонен нанес ответный удар по воротам, и Бидлинг нанес удар прямо из шести ярдов.Сити упустил шанс увеличить преимущество перед перерывом, когда прострел Криса Камвелла был встречен Томом Бейлиссом, который не попал в створ, и Самбо должен был заявить о своем хет-трике, когда Смит нашел его в шестиметровой зоне, но мяч Вратарь продемонстрировал впечатляющую реакцию, за исключением того, что он отказал ему. Победители Кубка Англии 2011 года потребовали позднего героизма от сборной Англии, которая продемонстрировала впечатляющую реакцию на 91-й минуте, чтобы управлять навесом Хесуса Наваса из шести ярдов. Это был гол, который избежал повторной игры и потенциального затруднения для менеджера «Сити» Мануэля Пеллегрини, команда которого четыре месяца назад обыграла тех же соперников 7: 0 в Кубке лиги..Площадь треугольников
Зная базу и высоту
Когда мы знаем основание и высоту, это легко.
Это просто половина b умножить на
Площадь = 1 2 bh
(Более подробная информация на странице «Треугольники»)
Самое главное, чтобы основание и высота были под прямым углом. Поиграйте здесь:
Пример: Какова площадь этого треугольника?
(Примечание: 12 — это высота , а не длина левой стороны)
Высота = h = 12
База = b = 20
Площадь =
Знание трех сторон
Существует также формула для определения площади любого треугольника, когда мы знаем длины всех трех его сторон.
Его можно найти на странице формул Герона.
Зная две стороны и угол наклона
Когда мы знаем две стороны и включенный угол (SAS), мы можем использовать другую формулу (фактически, три эквивалентные формулы).
В зависимости от того, какие стороны и углы нам известны, формулу можно записать тремя способами:
Площадь = 1 2 ab sin C
Площадь = 1 2 до н.э. sin A
Площадь = 1 2 ca sin B
Это действительно та же формула, только с измененными сторонами и углом.
Пример: Найдите площадь этого треугольника:
Прежде всего мы должны решить, что мы знаем.
Нам известен угол C = 25º, а стороны a = 7 и b = 10.
Итак, приступим:
Площадь = (½) ab sin C
Введите известные нам значения: ½ × 7 × 10 × sin (25º)
Сделайте некоторую работу с калькулятором: 35 × 0,4226 …
Площадь = 14,8 с точностью до одного десятичного знака
Как помнить
Подумайте только о «abc»: Площадь = ½ a b sin C
Также хорошо помнить, что угол между двумя известными сторонами всегда равен , что называется «включенным углом».
Как это работает?
Площадь = ½ × основание × высота
В этом треугольнике:
|
Получаем:
Площадь = ½ × (c) × (b × sin A)
Что (проще):
Площадь = 1 2 до н.э. sin A
Изменив метки на треугольнике, мы также можем получить:
- Площадь = ½ ab sin C
- Площадь = ½ ca sin B
Еще один пример:
Пример: Найдите сколько земли
Фермер Джонс владеет треугольным участком земли.
Длина забора АВ составляет 150 м. Длина забора БЦ 231 м.
Угол между упором AB и ограждением BC составляет 123º.
Сколько земли принадлежит фермеру Джонсу?
Прежде всего мы должны решить, какие длины и углы нам известны:
- AB = c = 150 м,
- BC = a = 231 м,
- и угол B = 123º
Итак, мы используем:
Площадь = 1 2 ca sin B
Введите известные нам значения: ½ × 150 × 231 × sin (123º) м 2
Сделайте некоторую работу с калькулятором: 17,325 × 0.838 … м 2
Площадь = 14530 м
Фермер Джонс владеет 14530 м 2 земли
.