Паралелепі́пед (від грец. παράλλος — паралельний і επιπεδον — площина) — призма, основою для якої є паралелограм.
Властивості Редагувати
Типи паралелепіпедів Редагувати
Розрізняють декілька типів паралелепіпедів:
- Прямий паралелепіпед — паралелепіпед, бічні ребра якого перпендикулярні до площини основи. У прямих паралелепіпедів чотири грані є прямокутниками, а основи — паралелограмами. Паралелепіпеди, які не є прямими, називаються похилими.
- Прямокутний паралелепіпед — прямий паралелепіпед, основою в якому є прямокутник. У прямокутного паралелепіпеда всі грані — прямокутники. Довжини трьох ребер прямокутного паралелепіпеда, що мають спільну вершину, називають його вимірами. Всі чотири діагоналі прямокутного паралелепіпеда рівні. Моделями прямокутного паралелепіпеда може бути кімната, цеглина, сірникова коробка.
- Куб — прямокутний паралелепіпед з рівними сторонами. Всі шість граней куба — рівні квадрати.
Основні формули Редагувати
Прямий паралелепіпед Редагувати
- Площа бічної поверхні:
- Площа повної поверхні:
- Об'єм паралелепіпеда дорівнює добутку площі його основи на висоту:
Прямокутний паралелепіпед Редагувати
- Площа бічної поверхні:
- Площа повної поверхні:
- Об'єм:
- У прямокутному паралелепіпеді квадрат діагоналі d дорівнює сумі квадратів його вимірів:
Куб Редагувати
- Площа повної поверхні:
- Об'єм:
- Діагональ:
Формули векторної алгебри Редагувати
Об'єм паралелепіпеда, побудованого на векторах , і розраховується як модуль мішаного добутку цих векторів:
або
Паралелотоп Редагувати
Гарольд Коксетер назвав узагальнення паралелепіпеда на вищі розмірності паралелотопом. В сучасній літературі термін "паралелепіпед" часто використовують і у вищих розмірностях .
Конкретніше, паралелотоп в n-вимірному просторі називається n-вимірний паралелотоп, або просто n-паралелотоп (або n-паралелепіпед). Таким чином паралелограм це 2-паралелотоп, а паралепіпед - 3-паралелотоп.
Більш загально, паралелотоп, або паралелотоп Вороного, має паралельні і конгруентні протилежні фасети. Тож 2-паралелотоп - це паралелогон що також може включати деякі гексагони, а 3-паралелотоп це паралелогранник[en].
Діагоналі n-паралелотопа перетинаються в одній точці, і ця точка ділить їх надвоє. Інверсія в цій точці залишає n-паралелотоп незміненим.
Ребра що виходять з однієї вершини k-паралелотопа утворюють k-репер[en] векторного простору, і паралелотоп можна відтворити з цих векторів їх лінійними комбінаціями з коефіцієнтами в межах від 0 до 1.
n-об'єм n-паралелотопа в просторі де можна обчислити за допомогою визначника Грама. Як альтернатива, об'єм - це норма зовнішнього добутку векторів:
Якщо m = n, це дорівнює абсолютному значенню визначника n векторів.
Див. також Редагувати
Примітки Редагувати
- ↑ Бевз, 2002, с. 110.
- Погорелов, 2009, с. 73—75.
- ↑ Киселёв, 1980, с. 211.
- ↑ Крамор, 2008, с. 188.
- ↑ Бевз, 2002, с. 112.
- Morgan, C. L. (1974). Embedding metric spaces in Euclidean space. Journal of Geometry, 5(1), 101–107. https://doi.org/10.1007/bf01954540
- Deza, Michel; Grishukhin, Viacheslav (2003). «Properties of parallelotopes equivalent to Voronoi's conjecture». arXiv:math/0307170.
Література Редагувати
- Бевз Г. П., Бевз В. Г., Владімірова Н. Г. Геометрія. Підручник для 10—11 класів загальноосвітніх навчальних закладів. — Київ : «Вежа», 2002. — ISBN 966-7091-31-7.
- Погорелов А. В. Геометрия. 10—11 классы: учеб. для общеобразоват. учреждений. — 9-е изд. — Москва : Просвещение, 2009. — 175 с. — ISBN 978-5-09-021850-4.(рос.)
- Крамор В. С. Повторяем и систематизируем школьный курс геометрии. — 4-е изд. — Москва : «Мир и Образование», 2008. — 336 с. — ISBN 978-5-94666-476-9.(рос.)
- Киселёв А. П. Элементарная геометрия. Книга для учителя. — Москва : Просвещение, 1980. — 287 с.(рос.)