32531

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ВЕКТОРНЫХ ГРАФИЧЕСКИХ РЕДАКТОРОВ НА УРОКАХ ГЕОМЕТРИИ

Практическая работа

Информатика, кибернетика и программирование

Паркет называется правильным если он составлен из равных правильных многоугольников.3 Примеры правильных паркетов дают заполнения плоскости: а квадратами рисунок 1; б равносторонними треугольниками рисунок 2; в правильными шестиугольниками рисунок 3. Докажем что других правильных паркетов не существует. Действительно углы правильного гаугольника равны 180 Заполним таблицу состоящую из углов  правильных n угольников.

Русский

2013-09-04

378 KB

4 чел.

рактическая работа. ППС и методика их использования

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ВЕКТОРНЫХ ГРАФИЧЕСКИХ РЕДАКТОРОВ НА УРОКАХ ГЕОМЕТРИИ

Использование графического редактора при изучении паркетов.

Паркеты с древних времен привлекают к себе внимание людей. Ими застилали полы, покрывали стены комнат, украшали фасады зданий, использовали в декоративно-прикладном искусстве.

Хотя изучение паркетов не входит в школьную программу по математике, тем не менее, эта тема непосредственно связана с такими понятиями, как многоугольник, правильный многоугольник, параллельный перенос, поворот, осевая и центральная симметрии, площадь и др.

Таким образом, налицо целесообразность ознакомления учащихся с основными видами паркетов. Однако трудность заключается в том, что изображение паркета на доске не всегда получается хорошего качества и красота во многом теряется. Помочь этому может использование компьютерных программ и, в частности, любого графического редактора.

Паркетом называется такое заполнение плоскости многоугольниками, при котором вся плоскость оказывается покрытой этими многоугольниками и любые два многоугольника либо имеют общую сторону, либо имеют общую вершину, либо не имеют общих точек.

Паркет называется правильным, если он составлен из равных правильных многоугольников.

    

            Рис.1                                      Рис.2                                    Рис.3

Примеры правильных паркетов дают заполнения плоскости:

а) квадратами, рисунок 1;

б) равносторонними треугольниками, рисунок 2;

в) правильными шестиугольниками, рисунок 3.

Докажем, что других правильных паркетов не существует. Действительно, углы правильного га-угольника равны 180°  Заполним таблицу, состоящую из углов правильных n - угольников.

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

600

900

1080

1200

1280

1350

1400

1440

1470

1500

Если в одной вершине паркета сходится m правильных n -угольников, то должно выполняться равенство m180°=3600  откуда m=. Возможными допустимыми значениями n являются 3, 4 и 6. При остальных значениях n число m оказывается дробным. В частности, нельзя заполнить плоскость правильными пятиугольниками.

Среди правильных треугольника, квадрата и шестиугольника данного периметра наибольшую площадь имеет шестиугольник. Это обстоятельство приводит в природе к тому, что форму правильных шестиугольников имеют пчелиные соты, поскольку пчелы, строя соты, инстинктивно стараются сделать их возможно более вместительными, израсходовав при этом возможно меньше воска.

Расширим способы составления паркетов из правильных многоугольников, разрешив использовать в них правильные многоугольники с различным числом сторон, но так, чтобы вокруг каждой вершины правильные многоугольники были расположены одним и тем же способом. Такие паркеты называются полуправильными.

Найдем все возможные полуправильные паркеты. Для этого обозначим через 1, 2, ... — углы правильных многоугольников, имеющих общую вершину. Расположим их в порядке возрастания 1  2  ... . Учитывая, что сумма всех таких углов должна быть равна 360°, составим таблицу, содержащую возможные наборы углов, и укажем соответствующие паркеты.

Таким образом, всего имеется 11 типов полуправильных паркетов.

Для получения паркетов можно воспользоваться графическим редактором Так, например, паркет из квадратов был получен следующим образом. Сначала был нарисован квадрат. Затем он был скопирован. Полученная копия передвинута с помощью мышки так, чтобы исходный квадрат и копия соприкасались сторонами. Доставая новые копии квадрата и перемещая их так, чтобы они соприкасались сторонами с предыдущими квадратами, получим искомый паркет. Используя различные цвета заливки квадратов, можно получать разноцветные паркеты.

Выясним теперь вопрос о том, можно ли заполнить плоскость неправильными равными многоугольниками.

Теорема. Для любого четырехугольника существует паркет, состоящий из четырехугольников, равных исходному. Иначе говоря, четырехугольником произвольной формы можно заполнить всю плоскость.

Доказательство. Пусть дан четырехугольник ABCD. Рассмотрим центрально-симметричный ему четырехугольник относительно середины стороны АВ. Исходный четырехугольник ABCD обозначим цифрой 1, а симметричный — цифрой 2. Теперь четырехугольник 2 отразим симметрично относительно середины его стороны ВС. Полученный четырехугольник обозначим цифрой 3 и отразим его симметрично относительно середины его стороны CD. Полученный четырехугольник обозначим цифрой 4. Четырехугольники 1, 2, 3 и 4 примыкают к общей вершине углами А, В, С и D. А так как сумма углов четырехугольника равна 360°, то эти четырехугольники заполнят часть плоскости вокруг общей вершины. Такое же построение можно провести вокруг каждой новой вершины, что и даст искомое заполнение плоскости.

Отметим, что четырехугольник ABCD может быть и невыпуклым. Соответствующий паркет приведен на рисунке ниже.

Он был получен следующим образом. Сначала был заготовлен четырехугольник. Затем этот четырехугольник был скопирован. Копии четырехугольника перемещались мышкой и располагались так, чтобы они соприкасались вершинами. Между ними будут оставаться четырехугольники, центрально-симметричные исходным, и все вместе они дадут искомый паркет.

Упражнения для самостоятельной работы

  1.  Получите паркеты, изображенные на рисунках 2—14.
  2.  Можно ли заполнить плоскость треугольником произвольной формы?
  3.  Докажите, что с помощью центрально-симметричных шестиугольников произвольной формы (даже невыпуклых) можно заполнить плоскость. Приведите пример соответствующего паркета.
  4.  

Получите паркет, составленный из греческих крестов

  1.  Приведите пример пятиугольника, которым можно заполнить плоскость.
  2.  Докажите, что плоскость нельзя заполнить равными выпуклыми семиугольниками.
  3.  Приведите пример невыпуклого десятиугольника, которым можно заполнить плоскость.
  4.  Пол квадратной комнаты нужно покрыть паркетом из правильных восьмиугольников и квадратов (рис. 12). Сколько восьмиугольников и квадратов потребуется, если площадь пола равна 100 м2, а сторона правильного восьмиугольника — 10 см?
  5.  В каком отношении должны находиться количества белых и серых правильных шестиугольников, чтобы из них можно было составить паркет (рис. 4), заполняющий всю плоскость?
  6.  В каком отношении должны находиться количества правильных шестиугольников, треугольников и квадратов, чтобы из них можно было составить паркет (рис. 9), заполняющий всю плоскость?

PAGE  - 4 -


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

36693. Администрирование Web-сервера Apache. Виртуальный хостинг на основе имен 43.5 KB
  Пусть необходимо создать виртуальные хосты с именами www.ваша_фамилия1.ua и www.ваша_фамилия2.ua. Сначала необходимо создать на локальном сервере DNS запись, указывающую, что адресу 127.0.0.1 соответствуют несколько имен. Для этого откройте файл /etc/hosts и допишите в строку
36694. Данило Галицький 90.16 KB
  Метою цього завдання є опис практичного застосування ресурсів мережі Інтернет при вивченні історії та особисто персони Данила Галицького. В даному випадку переді мною постало завдання отримання інформація для роботи з моєю презентацією. Її темою було Данило Галицький
36695. Администрирование СУБД MySQL. Работа с таблицами системной базы данных mysql 62 KB
  Откройте их с помощью команд [ltF3] и [ltF4] и зайдите в систему под именем любого пользователя например user. В лабораторной работе создаваемые пользователи обозначаются user1 и user2. То есть вам необходимо подставить вместо user1 и user2 имена ivnov1 и ivnov2. Выполните команду для добавления пользователя user1 и задания ему привилегий: insert into user Host User Pssword Select_priv vlues ‘loclhost’ ’user1’ pssword‘user1’’Y’; Выполните команду для добавления пользователя user2 и задания ему привилегий: insert into...
36696. Типизированный файл 87.42 KB
  Типизированный файл состоит из последовательности записей одной и той же структуры. Структура записи задается типом, который может быть как стандартным, так и заданным в программе. Запрещено создавать файлы файлов и файлы объектов, а также файлы структурированных компонентов, содержащих файлы и объекты. Записи файла нумеруются начиная с 0.
36697. Использование команд GRANT и REVOKE для задания привилегий пользователей 49 KB
  Откройте их с помощью команд [ltF3] и [ltF4] и зайдите в систему под именем любого пользователя например user. Работу в СУБД MySQL от имени пользователей root user3 и user4 необходимо вести параллельно подключившись с разных терминалов открытых в начале выполнения лабораторной работы. В лабораторной работе создаваемые пользователи обозначаются user3 и user4. То есть вам необходимо подставить вместо user3 и user4 имена ivnov3 и ivnov4.
36698. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОТНОШЕНИЯ ТЕПЛОЕМКОСТЕЙ ГАЗА МЕТОДОМ КЛЕМАНА - ДЕЗОРМА 73 KB
  Основные теоретические положения к данной работе основополагающие утверждения: формулы схематические рисунки: Для определения отношения Сp Cv в случае воздуха в данной лабораторной работе применен метод предложенный Клеманом и Дезормом в котором использовано охлаждение газа при его адиабатическом расширении. Быстрое сжатие и быстрое расширение газа приблизительно можно рассматривать как адиабатический процесс. Отсюда видно что при адиабатическом сжатии температура газа повышается за счет работы внешних сил а при адиабатическом...
36699. Определение параметров импульсных сигналов, используемых для электростимуляции 495 KB
  Связь амплитуды формы импульса частоты следования импульсов длительности импульсного сигнала с раздражающим действием импульсного тока. Какова будет сила тока в начале разрядки конденсатора Через 6 мс напряжение на конденсаторе упадет до 250 В. Цель работы: Используя осциллограф С819 источник питания постоянного тока Б545 дифференцирующие и интегрирующие цепи.
36700. Изучение действия СВЧ поля на вещество 551 KB
  Переменные токи наведенные электрическим полем создают в диполе стоячую волну с пучностью тока в его середине. Они препятствуют ответвлению в гальванометр высокочастотного тока свободно пропуская выпрямленный.Исследование нагревания токами СВЧ электролита и диэлектрика.Делают вывод о влиянии СВЧ поля на вещество Воздействие переменными токами Первичное действие переменного тока и электромагнитного поля на биологические объекты в основном заключается в периодическом смещении ионов растворов электролитов и изменении поляризации...
36701. Градуирование электростатического вольтметра с помощью электрометра Томсона 396 KB
  Градуирование электростатического вольтметра с помощью электрометра Томсона. Цель работы: Градуирование шкалы электростатического вольтметра с помощью абсолютного электрометра Томсона т. Основные теоретические положения к данной работе основополагающие утверждения: формулы...