Предпросмотр материала:
Двугранным углом называется фигура, образованная прямой a и двумя полуплоскостями с общей границей a, не принадлежащими одной плоскости.
Две полуплоскости – грани двугранного угла
Прямая a – ребро двугранного угла
a
Угол РОК – линейный угол двугранного угла РDEК.
D
E
Р
К
O
Градусной мерой двугранного угла называется градусная мера его линейного угла.
Алгоритм построения линейного угла.
Двугранный угол может быть прямым, острым, тупым
Трехгранные и многогранные углы
Цели:
- ввести определение трехгранного и многогранного углов;
-познакомиться с различными видами многогранных углов;
-изучить свойства многогранных углов и научиться их применять при решении задач.
МНОГОГРАННЫЕ УГЛЫ
Фигура, образованная указанной поверхностью и одной из двух частей пространства, ею ограниченных, называется многогранным углом. Общая вершина S называется вершиной многогранного угла. Лучи SA1, …, SAn называются ребрами многогранного угла, а сами плоские углы A1SA2, A2SA3, …, An-1SAn, AnSA1 – гранями многогранного угла. Многогранный угол обозначается буквами SA1…An, указывающими вершину и точки на его ребрах.
Поверхность, образованную конечным набором плоских углов A1SA2, A2SA3, …, An-1SAn, AnSA1 с общей вершиной S, в которых соседние углы не имеют общий точек, кроме точек общего луча, а не соседние углы не имеют общих точек, кроме общей вершины, будем называть многогранной поверхностью.
МНОГОГРАННЫЕ УГЛЫ
В зависимости от числа граней многогранные углы бывают трехгранными, четырехгранными, пятигранными и т. д.
ТРЕХГРАННЫЕ УГЛЫ
Теорема. Всякий плоский угол трехгранного угла меньше суммы двух других его плоских углов.
ТРЕХГРАННЫЕ УГЛЫ
Свойство. Сумма плоских углов трехгранного угла меньше 360.
ВЫПУКЛЫЕ МНОГОГРАННЫЕ УГЛЫ
Многогранный угол называется выпуклым, если он является выпуклой фигурой, т. е. вместе с любыми двумя своими точками целиком содержит и соединяющий их отрезок. На рисунке приведены примеры выпуклого и невыпуклого многогранных углов.
Свойство. Сумма всех плоских углов выпуклого многогранного угла меньше 360°.
Вертикальные многогранные углы
На рисунках приведены примеры трехгранных, четырехгранных и пятигранных вертикальных углов
Теорема. Вертикальные углы равны.
Измерение многогранных углов
Поскольку градусная величина развернутого двугранного угла измеряется градусной величиной соответствующего линейного угла и равна 180о, то будем считать, что градусная величина всего пространства, которое состоит из двух развернутых двугранных углов, равна 360о. Величина многогранного угла, выраженная в градусах, показывает какую часть пространства занимает данный многогранный угол. Например, трехгранный угол куба занимает одну восьмую часть пространства и, значит, его градусная величина равна 360о:8 = 45о. Трехгранный угол в правильной n-угольной призме равен половине двугранного угла при боковом ребре. Учитывая, что этот двугранный угол равен , получаем, что трехгранный угол призмы равен .
Упражнение 1
Может ли быть трехгранный угол с плоскими углами: а) 30°, 60°, 20°; б) 45°, 45°, 90°; в) 30°, 45°, 60°? Почему?
Ответ: а) Нет;
б) нет;
в) да.
Упражнение 2
Приведите примеры многогранников, у которых грани, пересекаясь в вершинах, образуют только: а) трехгранные углы; б) четырехгранные углы; в) пятигранные углы.
Ответ: а) Тетраэдр, куб, додекаэдр;
б) октаэдр;
в) икосаэдр.
Упражнение 3
Два плоских угла трехгранного угла равны 70° и 80°. В каких границах находится третий плоский угол? Почему?
Ответ: 10о < < 150о.
1. На рисунке изображён многогранник, все двугранные углы многогранника прямые. Найдите расстояние между вершинами А и С2
Рассмотрим прямоугольный треугольник, по теореме Пифагора
Ответ:3
3. Найдите угол CAD2 многогранника, изображенного на рисунке. Все двугранные углы многогранника прямые. Ответ дайте в градусах.
Рассмотрим треугольник CAD2 где AC = CD2 = AD2, т. к. являются диагоналями равных квадратов.Следовательно, треугольник CAD2 — равносторонний, поэтому все его углы равны 60°.
4. Найдите угол ABD многогранника, изображенного на рисунке. Все двугранные углы многогранника прямые. Ответ дайте в градусах.
Заметим, что ABCD — квадрат со стороной 2, а BD — его диагональ.Значит, треугольник ABD — прямоугольный и равнобедренный, AB=AD. Угол ABD равен 45°.
5. На рисунке изображён многогранник, все двугранные углы многогранника прямые. Найдите квадрат расстояния между вершинами В2 и Д3 .
Ответ:11
6. На рисунке изображён многогранник, все двугранные углы многогранника прямые. Найдите квадрат расстояния между вершинами А и С3 .
Ответ:17
7. Найдите угол EAD2 многогранника, изображенного на рисунке. Все двугранные углы многогранника прямые. Ответ дайте в градусах.
Ответ:60
Упражнение 5
В трехгранном угле два плоских угла равны по 45°; двугранный угол между ними прямой. Найдите третий плоский угол.
Ответ: 60о.
Упражнение 6
Плоские углы трехгранного угла равны 60°, 60° и 90°. На его ребрах от вершины отложены равные отрезки OA, OB, OC. Найдите двугранный угол между плоскостью угла в 90° и плоскостью ABC.
Ответ: 90о.
Упражнение 10
Для двугранных углов тетраэдра имеем:
, откуда 70о30'.
Для трехгранных углов тетраэдра имеем:
15о45'.
Ответ: 15о45'.
Найдите приближенные значения трехгранных углов тетраэдра.
Упражнение 11
Найдите приближенные значения четырехгранных углов октаэдра.
Для двугранных углов октаэдра имеем:
, откуда 109о30'.
Для четырехгранных углов октаэдра имеем:
38о56'.
Ответ: 38о56'.
Упражнение 12
Найдите приближенные значения пятигранных углов икосаэдра.
Для двугранных углов икосаэдра имеем:
, откуда 138о11'.
Для пятигранных углов икосаэдра имеем:
75о28'.
Ответ: 75о28'.
Упражнение 13
Для двугранных углов додекаэдра имеем:
, откуда 116о34'.
Для трехгранных углов додекаэдра имеем:
84о51'.
Ответ: 84о51'.
Найдите приближенные значения трехгранных углов додекаэдра.
Упражнение 14
В правильной четырехугольной пирамиде SABCD сторона основания равна 2 см, высота 1 см. Найдите четырехгранный угол при вершине этой пирамиды.
Решение: Указанные пирамиды разбивают куб на шесть равных пирамид с вершинами в центре куба. Следовательно, 4-х гранный угол при вершине пирамиды составляет одну шестую часть угла в 360о, т.е. равен 60о.
Ответ: 60о.
Упражнение 15
В правильной треугольной пирамиде боковые ребра равны 1, углы при вершине 90о. Найдите трехгранный угол при вершине этой пирамиды.
Решение: Указанные пирамиды разбивают октаэдр на восемь равных пирамид с вершинами в центре O октаэдра. Следовательно, 3-х гранный угол при вершине пирамиды составляет одну восьмую часть угла в 360о, т.е. равен 45о.
Ответ: 45о.
Упражнение 16
В правильной треугольной пирамиде боковые ребра равны 1, а высота Найдите трехгранный угол при вершине этой пирамиды.
Решение: Указанные пирамиды разбивают правильный тетраэдр на четыре равные пирамиды с вершинами в центре O тетраэдра. Следовательно, 3-гранный угол при вершине пирамиды составляет одну четвертую часть угла в 360о, т.е. равен 90о.
Ответ: 90о.
Профессия: Учитель математики
В каталоге 7 615 курсов по разным направлениям
Учебник: «Геометрия (базовый и углубленный уровень). 10-11 классы», Александров А.Д., Вернер А.Л. и др.
Тема: § 3. Правильные многогранники
Учебник: «Геометрия», Мерзляк А.Г., Полонский В.Б., Якир М.С./ Под ред. Подольского В.Е.
Тема: § 19. Многоугольники
Учебник: «Геометрия», Атанасян Л.С., Бутузов В.Ф., Кадомцев С.Б. и др.
Тема: Глава 3. Параллельные прямые
Учебник: «Алгебра и начала математического анализа. Базовый и углубленный уровни», Алимов А.Ш., Колягин Ю.М. и др.
Тема: Глава 2. Перпендикулярность прямых и плоскостей
Учебник: «Геометрия», Мерзляк А.Г., Поляков В.М.; под ред. Подольского В.Е.
Тема: § 26. Упражнения для повторения курса планиметрии
Учебник: «Геометрия», Мерзляк А.Г., Полонский В.Б., Якир М.С./ Под ред. Подольского В.Е.
Учебник: «Геометрия», Мерзляк А.Г., Полонский В.Б., Якир М.С./ Под ред. Подольского В.Е.
Тема: Глава 4. Многоугольники. Площадь многоугольника
Учебник: «Геометрия», Мерзляк А.Г., Полонский В.Б., Якир М.С./ Под ред. Подольского В.Е.
Тема: § 23. Площадь трапеции