После введения понятия многогранника в школе, как правило, рассматривают выпуклые многогранники. Удачным считается подход, когда сразу дается определение выпуклого многогранника и для него определяются элементы, что сделать легче. Изучение свойств как выпуклых многоугольников, так и выпуклых многогранников занимает очень большое место в школьном курсе геометрии. Однако точный смысл понятия «выпуклый» в средней школе не раскрывается и причины, заставляющие требовать выпуклости рассматриваемых многоугольников и многогранников, нигде не объясняются. Учащиеся часто вообще не воспринимают смысла прилагательного «выпуклый» и лишь по привычке, машинально в ответ на предложение изобразить какой-либо четырехугольник рисуют фигуру, изображенную на рисунке l.4,а (а иногда даже фигуру, изображенную на рис 1.4,б), а не фигуру, изображенную на рис l.4,в. При этом может показаться, что лишь недостаток общей математической культуры заставляет их считать все четырехугольники выпуклыми, подобно тому как наиболее слабые школьники иногда не в состоянии представить себе четырехугольника, отличного от прямоугольника (рис.
1.4,б), параллелограмма или, в лучшем случае, от трапеции. В некоторых случаях игнорирование условия о выпуклости многоугольника или многогранника оказывается даже совершенно законным - какую, например, ценность имеет оговорка о выпуклости в теореме: сумма углов выпуклого n-угольника равна (n - 2) .180° Условие этой теоремы полностью сохраняет силу и для невыпуклых (простых) многоугольников; так, например, ясно, что сумма углов и невыпуклого четырехугольника (рис. 1.4,в) равна 360°. Правда, приводимое в школе доказательство теоремы справедливо лишь для выпуклых многоугольников.
Понятие выпуклого многогранника чаще всего вводят по аналогии с выпуклым многоугольником. Очень хорошо эта аналогия просматривается в учебнике Александрова. Существует два способа определения выпуклого многогранника. Многогранник называется выпуклым, если он лежит по одну сторону от каждой из ограничивающих его плоскостей. Такой подход принят в учебниках. Либо многогранник называется выпуклым, если любые две его точки могут быть соединены отрезком. Такое определение дается в учебнике. В учебнике за основу берется второе определение и доказывается возможность другого (в нашем случае первого) определения.
Остановимся подробнее на втором определении. Чаще всего в геометрии рассматривают связные фигуры, т. е. такие, в которых любые две точки можно соединить линией, целиком принадлежащей этой фигуре. При этом соединяющая линия может оказаться довольно сложной (рис 1.5). Естественно выделить класс фигур, для которых в качестве линии, соединяющей две ее точки А, В, всегда можно выбрать самую простую линию - прямолинейный отрезок АВ. Такие фигуры называются выпуклыми.
Фигура F называется выпуклой, если вместе с каждыми двумя точками А, В она целиком содержит и весь отрезок АВ. Примеры выпуклых фигур показаны на рис.1.6; на рис. 1.7 изображены некоторые невыпуклые фигуры.
Кроме плоских, можно рассматривать пространственные выпуклые фигуры (их обычно называют выпуклыми телами). Примерами могут служить тетраэдр, параллелепипед, шар, шаровой слой и другие.
Другая информация:
Понятие форм воспитательной работы
В педагогической науке не существует единого мнения о формах воспитательной работы. В словаре С.И. Ожегова дается девять значений слова «форма». Е.В. Титова определяет форму воспитательной работы как устанавливаемый порядок организации конкретных актов, ситуаций, процедур взаимодействия участников ...
Особенности состояния словаря антонимов
Последняя группа заданий была направлена на исследование словаря антонимов. Задания данной группы не вызвали затруднений практически ни у кого из обследованных детей. Все дети хорошо справились с заданием, подбирая большое количество слов - антонимов. Единичные ошибки были у детей экспериментальной ...
Города мастеров
Со временем деревни и слободы, где делали игрушки, расширялись и превращались посады, села и города ремесленников. Живущие и работающие там мастера, становились кустарями, то есть ремесленниками, использовавшими ручной труд и обычно специализирующимися в какой-то одной области производства игрушек. ...