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數學學習樂園之八十(制作多面體積木)

2009-03-17 14:07:40      下載試卷

 

  在卡片紙上畫一個等邊三角形與一個正方形,兩者邊長都是4cm,然后畫出如圖1所示0.5cm寬(斜線部分)的粘貼處.請注意粘貼處兩端的形狀.小心地把它們剪下,可作為制作其他相同形狀的樣板.

  可以先從剪下8個三角形與6個正方形開始.將各邊以AB、BC、CA、PQ等方式標記,以利于折疊.

 

  現在你需要一些橡皮筋,以如圖2的方式,可把兩個三角形的邊拼在一起.

  用這種方法將邊與邊結合在一起,最后就能做出立體的模型.利用所剪下的三角形與正方形,可以組合出正四面體、正方體、正八面體、三棱柱,以及許多其他的形狀,如圖3所示.

 

  圖3中所畫的形狀大部分均相當簡單,但正方形反棱柱體有些復雜.這種形狀可以看作是兩個相差45°的正方形,由8個三角形所組成的環相連接,也就是三角形的邊與正方形的邊相連,三角形的頂點與正方形的頂點相連.

  要制作更大與更復雜的多面體,就需要更多的三角形、正方形與其他形狀.

  美麗而對稱的正二十面體的每個頂點都有5個三角形,所以總共需要20個三角形.而正十二面體則需要12個正五邊形. 

  一些其他的多面體如圖5所示.制作這些多面體只需要用到正方形與三角形,但如果要加上五邊形與六邊形,就必須確定其邊長均相同,即4cm.作出任何正多邊形的最佳方法,就是將圓等分.首先要計算出正確的圓的半徑,否則正多邊形的邊長會有錯誤.正六邊形與正五邊形的作圖如圖6所示.半徑4cm的圓為何適用于正六邊形,而不適用于正五邊形?

  用這種方式制作模型的好處是,你很輕易地就能夠把多面體模型分解,然后用這些形狀,重組成另一個多面體.如果你想要做一個固定的模型,也可以用訂書機把卡片紙釘在一起.裁切的過程雖然有些無聊,但制作多面體的過程絕對是樂趣無窮的!

 

  當你已剪下12個正五邊形,做過正十二面體之后,你也可以試著做菱形十二面體,如圖7所示.如果把每一種形狀著上一種顏色,做出的模型就更漂亮了.

  要做出這個多面體,需要12個正五邊形、20個三角形與30個正方形.完成之后,仔細觀察你的模型,可以發現其中正五邊形的相關位置與其在正十二面體中的類似,三角形的相關位置則與其在正二十面體中的類似.同時,每個頂點都有一個正五邊形,旁邊連接兩個正方形,正方形中間夾著一個三角形.

來源:網絡

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