Jehlan

Jehlan je trojrozměrné těleso. Jeho základnu (nebo také podstavu) tvoří mnohoúhelník. Vrcholy základny jsou spojeny s jedním bodem mimo rovinu základny – tento bod se obvykle nazývá (hlavní) vrchol jehlanu.

Jehlan

Kolmá vzdálenost vrcholu od roviny podstavy se nazývá výška jehlanu.

Obecné vlastnosti

Objem a povrch

Objem jehlanu se vypočítá jako

,

kde je obsah podstavy a výška.

Povrch jehlanu se vypočítává jako součet obsahu základny a obsahu jednotlivých trojúhelníkových stěn - jejich počet je dán počtem stran základny.

,

kde je obsah podstavy a je obsah pláště.

Na výše uvedených vzorcích je zajímavé, že pokud budu vrchol jehlanu posunovat v rovině rovnoběžné s rovinou základny, nemění se objem (obsah podstavy i výška zůstávají stejné), ale pouze povrch - ten může při posouvání vrcholu „dostatečně daleko“ v dané rovině růst nad všechny meze.

Souměrnost

Jehlan nemůže nikdy být středově souměrný.

Jehlan je osově souměrný pouze tehdy, je-li základna středově souměrná a průmět vrcholu jehlanu do roviny základny je shodný se středem souměrnosti základny (laičtěji: vrchol jehlanu musí ležet „kolmo nad středem souměrnosti základny“.). Osou souměrnosti je v takovém případě spojnice vrcholu se středem souměrnosti základny.

Jehlan může být rovinově souměrný pouze tehdy, je-li základna osově souměrná a průmět vrcholu jehlanu do roviny základny leží na ose souměrnosti základny. (Lidštěji: vrchol jehlanu musí ležet „kolmo nad osou souměrnosti základny“.) Rovinou souměrnosti je v takovém případě rovina určená osou souměrnosti základny a vrcholem jehlanu.

Další vlastnosti

Pokud tvoří základnu jehlanu mnohoúhelník o stranách, má jehlan:

  • celkem vrcholů
  • celkem hran
  • celkem stěn

Jehlan nemá tělesové úhlopříčky, stěnové mohou být jen v základně (pro n větší než 3). Jehlan je konvexní jen tehdy, je-li konvexní jeho základna.

Speciální případy

Pokud kolmice k podstavě procházející vrcholem protíná podstavu v jejím těžišti, nazýváme takový jehlan kolmý. Pokud tomu tak není, nazýváme jej kosý.

Pokud je základnou jehlanu pravidelný mnohoúhelník a vrchol leží kolmo nad těžištěm základny, mluvíme o pravidelném jehlanu. „Pravidelnost“ jehlanu obvykle podstatně zjednodušuje výpočet jeho objemu a povrchu.

Výpočet údajů v pravidelném -bokém jehlanu určeném délkou podstavné hrany a jeho výškou :

Pravidelný kolmý jehlan


  • Výška boční stěny:

  • Délka boční hrany:

  • Povrch:

  • Objem:

  • Sklon boční hrany:

  • Sklon boční stěny:

  • Odchylka bočních hran:

  • Odchylka boční a podstavné hrany:

  • Odchylka bočních stěn:

, speciálně pro je

Pravidelný čtyřstěn

Pravidelný čtyřstěn.

Pravidelný čtyřstěn je jehlan, jehož základnu i všechny tři boční stěny jsou rovnostranné trojúhelníky. Tento čtyřstěn má stejný tvar všech stěn i délku všech hran - jedná se tedy o jedno z platónských těles.

Jeho objem a obsah lze vypočítat z délky jeho hrany:

Jeho výšku lze vypočítat jako .

Pravidelný čtyřboký jehlan

Pravidelný čtyřboký jehlan a jeho rozvinutý povrch.

Pokud má jehlan čtvercovou základnu a vrchol kolmo nad průsečíkem úhlopříček základny, hovoříme o pravidelném čtyřbokém jehlanu.

Jeho objem a povrch lze vypočítat z délky strany základny a výšky :

Vícerozměrná geometrická tělesa
d=2trojúhelníkčtverecšestiúhelníkpětiúhelník
d=3jehlankrychle, oktaedrkrychloktaedr, kosočtverečný dvanáctistěndvanáctistěn, dvacetistěn
d=45nadstěnteserakt, 16nadstěn24nadstěn120nadstěn,600nadstěn
d=55simplexpenterakt, 5ortoplex
d=66simplexhexerakt, 6ortoplex
d=77simplexhepterakt, 7ortoplex
d=88simplexokterakt, 8ortoplex
d=99simplexennerakt, 9ortoplex
d=1010simplexdekerakt, 10ortoplex
d=1111simplexhendekerakt, 11ortoplex
d=1212simplexdodekerakt, 12ortoplex
d=1313simplextriskaidekerakt, 13ortoplex
d=1414simplextetradekerakt, 14ortoplex
d=1515simplexpentadekerakt, 15ortoplex
d=1616simplexhexadekerakt, 16ortoplex
d=1717simplexheptadekerakt, 17ortoplex
d=1818simplexoktadekerakt, 18ortoplex
d=1919simplexennedekerakt, 19ortoplex
d=2020simplexikosarakt, 20ortoplex

Literatura

  • Karel Rektorys a kolektiv: Přehled užité matematiky I, Prometheus, Praha 1995, ISBN 80-85849-92-5, str. 104-106
  • Marcela Palková a kolektiv: Průvodce matematikou 2, Didaktis, Brno 2007, ISBN 978-80-7358-083-4, str. 117-120

Související články

Externí odkazy

This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.