Дан прямоугольник MNKL постойте фигуру на которую отображается этот прямоугольник а) при центральной симметрии с центром K б) при осевой симметрии с осью NK​

а В математике его называют «куб».

Рассмотрим это геометрическое тело.



Поверхность куба состоит из квадратов.

У квадрата все стороны равны.

Все квадраты, из которых состоит поверхность куба, одинаковы.

Их называют гранями.

Поэтому куб называют многогранником.

У куба 6 граней.



У каждой грани есть стороны.

Стороны называют ребрами.

У куба 12 ребер.

Каждое ребро относится к двум граням куба.

Так как у квадрата все стороны равны, то и все грани куба имеют одинаковую длину.

Концы ребер называются вершинами.

Каждое ребро соединяет две вершины.

Вершин у куба – 8.

Грань, ребро, вершина – это элементы куба.

В одной вершине сходится 3 ребра, каждая грань имеет 4 соседних грани, у каждой грани – 4 ребра.

Возьмем куб, выполненный из бумаги. Попробуем его развернуть. Получится развертка куба.



Развертка – это выкройка куба.

Она состоит из 6 квадратов, расположенных в таком порядке, что из них можно сложить или склеить модель куба.

Перейдем к практической части.

Как изобразить куб на плоскости, например, на листе бумаги?

Куб – объемный предмет. Если обвести основание куба – получится квадрат. Это не является изображением куба.

Для наглядного изображения куба достаточно показать три его грани, например, верхняя, правая и передняя. Также можно сделать чертеж куба.



Для выполнения чертежа построим сначала переднюю грань, сзади выше и правее - заднюю грань, проведем нижние и верхние ребра боковых граней.

Ребра, которые не видны, изображают пунктирной линией, остальные сплошной линией.

Отметим, что на рисунке и чертеже мы не можем передать реальные размеры всех ребер куба.

Итак, в этом уроке Вы познакомились с геометрическим телом «куб», а также научились его изображать на плоскости.

В основании правильной четырехугольной призмы лежит квадрат. В условии не сказано, что призма прямая, может просто пропущено. Если призма не прямая, то данных для решения задачи недостаточно, а решение будет очень сложным, поэтому будем решать задачу для прямой призмы. Чертим призму, так, как она будет выглядеть, если одна грань призмы обращена к нам, а мы смотрим на призму спереди и чуть справа, то есть видим переднюю и правую грани. Обозначим вершины при нижнем основании. Ближнюю левую вершину - точкой А, и дальше по ходу часовой стрелки (дальнюю левую В, дальнюю правую С, ближнюю правую D. Вершины при верхнем основании обозначим соответствующими буквами с индексом 1. Примем, что задана диагональ призмы АС1. Она равна (а) . Проведем диагональ АВ1 левой боковой грани АА1В1В. Получили прямоугольный треугольник АВ1С1 с прямым углом АВ1С1 и гипотенузой АС1. Угол В1АС1 этого треугольника и есть заданный угол между диагональю призмы и плоскостью боковой грани. По условию он равен 30 градусам. В1С1 - катет, лежащий против угла в 30 градусов, значит он равен половине гипотенузы, т. е. а/2 (это сторона основания, вопрос № 1). Катет АВ1 очевидно равен а*sqrt(3)/2. В1С1 - это сторона основания (квадрата) . Значит все стороны оснований равны а/2. Из прямоугольного треугольника АВ1В с прямым углом В1ВА и гипотенузой АВ1 по Пифагору находим ВВ1=sqrt(AB1^2-AB^2)=sqrt((а*sqrt(3)/2)^2-(a/2)^2)=sqrt(3*a^2/4-a^2/4)=sqrt(2*a^2/4)=a*sqrt(2)/2. Это высота призмы. Проведем диагонали (АС) и (ВD) нижнего основания призмы (квадрата) . Точку их пересечения обозначим К. Очевидно, что если сторона квадрата равна а/2, то его диагональ равна a*sqrt(2)/2. Рассмотрим прямоугольный треугольник АС1С. В нем АС=a*sqrt(2)/2 и СС1=ВВ1=a*sqrt(2)/2. Значит треугольник АС1С - прямоугольный равнобедренный. Углы С1АС и АС1С равны 45 градусам. Угол С1ФС и есть искомый по вопросу № 2 угол между диагональю призмы и плоскостью основания. Площадь одной боковой грани АА1В1В равна АВ*ВВ1=а/2*a*sqrt(2)/2=а^2*sqrt(2)/4, а площадь боковой поверхности (вопрос № 3) равна 4*а^2*sqrt(2)/4=а^2*sqrt(2). Построим сечение призмы плоскостью, проходящей через диагональ основания параллельно диагонали призмы. Поскольку она параллельна диагонали АС1, значит ни одна из ее точек (нас интересует точка А) не принадлежит этой плоскости. Отсюда следует, что искомая плоскость проходит через диагональ ВD. Поскольку искомая плоскость параллельна АС1, в ней должны быть прямые, параллельные АС1 и пересекающие ВD. Рассмотрим треугольник АС1С. Точка К лежит на середине АС. Проведем через нее прямую, параллельную АС1. Это будет средняя линия треугольника АС1С, значит она равна а/2 и пересечет ребро СС1 посередине. Обозначим эту точку М. Теперь мы можем построить сечение. Это будет треугольник ВМD. Очевидно, что он равнобедренный (ВМ=DМ) , а КМ является его медианой, и высотой. 
Площадь треугольника ВМD (вопрос № 4) равна ВD*МК/2=(a*sqrt(2)/2)*а/2)/2=а^2*sqrt(2)/8