Параллелепипед
Параллелепипед — это многогранник, у которого шесть граней, и каждая грань является параллелограммом. Он имеет 8 вершин, 12 рёбер и 4 пространственные диагонали.
Основные свойства
- Противоположные грани параллелепипеда параллельны и равны.
- Все противоположные рёбра попарно параллельны и равны.
- Диагонали параллелепипеда пересекаются в одной точке и делятся этой точкой пополам.
- Точка пересечения диагоналей является центром симметрии параллелепипеда.
- У параллелепипеда 6 граней, 12 рёбер и 8 вершин.
Параллелепипед является частным случаем призмы. Если все его грани — прямоугольники, это прямоугольный параллелепипед. Куб — частный случай прямоугольного параллелепипеда, у которого все рёбра равны.
Диагональ и основные формулы
Пространственная диагональ соединяет две противоположные вершины, не лежащие на одной грани. Для прямоугольного параллелепипеда с измерениями \(a\), \(b\) и \(c\) длина диагонали находится по теореме Пифагора в пространстве:
В общем параллелепипеде диагонали могут иметь разные длины. Если три ребра, выходящие из одной вершины, имеют длины \(a\), \(b\), \(c\), а углы между ними известны, длину диагонали находят с использованием скалярного произведения. В школьных задачах чаще рассматривают прямоугольный параллелепипед.
Рёбра прямоугольного параллелепипеда равны \(3\) см, \(4\) см и \(12\) см. Тогда диагональ равна \(d=\sqrt{3^2+4^2+12^2}=\sqrt{169}=13\) см.
Диагональ грани лежит на поверхности параллелепипеда и соединяет противоположные вершины одной грани. Пространственная диагональ проходит внутри тела и соединяет противоположные вершины всего параллелепипеда. У прямоугольного параллелепипеда диагонали граней имеют длины \(\sqrt{a^2+b^2}\), \(\sqrt{a^2+c^2}\) или \(\sqrt{b^2+c^2}\).
Сколько пространственных диагоналей имеет параллелепипед?
Главное
- Параллелепипед — призма с основанием-параллелограммом; у него 6 граней, 12 рёбер и 8 вершин.
- Противоположные грани и рёбра равны и параллельны, а диагонали пересекаются и делятся пополам.
- Для прямоугольного параллелепипеда \(d=\sqrt{a^2+b^2+c^2}\); пространственная диагональ не совпадает с диагональю грани.