วันศุกร์ที่ 20 ธันวาคม พ.ศ. 2556

รูปทรงเรขาคณิต


รูปเรขาคณิต / รูปทรงเรขาคณิต


รูปเรขาคณิต

รูป เรขาคณิต หมายถึง รูปต่างๆ ทางเรขาคณิต เช่น
รูปสามเหลี่ยม มีด้าน 3 ด้าน มีมุม 3 มุม

รูปสี่เหลี่ยม มีด้าน 4 ด้าน มีมุม 4 มุม

รูปห้าเหลี่ยม มีด้าน 5 ด้าน มีมุม 5 มุม

รูปหกเหลี่ยม มีด้าน 6 ด้าน มีมุม 6 มุม

รูปแปดเหลี่ยม มีด้าน 8 ด้าน มีมุม 8 มุม

รูปวงกลม มีเส้นโค้งเป็นวงกลม และห่างจากจุดศูนย์กลางเป็นระยะทางเท่ากัน

รูปวงรี มีเส้นเส้นโค้งเป็นวงรี โดยห่างจากจุดศูนย์กลางไม่เท่ากัน



รูปทรง เรขาคณิตรูปทรงเรขาคณิต หมายถึง รูปที่มีส่วนที่เป็นพื้นผิว ส่วนสูง และส่วนลึก หรือหนา

รูปทรงกลม


รูปทรงสี่เหลี่ยมมุมฉาก


 รูปทรงกระบอก


รูปเรขาคณิตสามมิติ

ระดับชั้นมัธยมต้นนี้ นักเรียนควรมีพื้นฐานเกี่ยวกับ พื้นที่ผิวและปริมาตรที่ควรทราบ ดังนี้

ปริซึม

ปริซึม เป็นรูปเรขาคณิตสามมิติที่มีหน้าตัด(ฐาน) ทั้งสองข้างเป็นรูปหลายเหลี่ยมที่เท่ากันทุกประการหน้าตัด (ฐาน) ทั้งสองอยู่ในระนาบที่ขนานกัน มีหน้าข้างเป็นรูปสี่เหลี่ยมมุมฉาก การเรียกชื่อปริซึมจะเรียกตามรูปหน้าตัดของปริซึมส่วนต่างๆของปริซึมมีชื่อเรียก ดังนี้
ทรงกระบอก

ทรงกระบอก
 เป็นรูปเรขาคณิตสามมิติที่มีฐานสองฐานเป็นรูปวงกลมที่เท่ากันทุกประการและอยู่บนระนาบที่ขนานกัน และเมื่อตัดรูปเรขาคณิตสามมิตินั้นด้วยระนาบที่ขนานกับฐานแล้ว จะได้หน้าตัดเป็นวงกลมที่เท่ากันทุกประการกันฐานเสมอ ด้านข้างเป็นผิวเรียบโค้งส่วนต่างๆของทรงกระบอก
ข้อแตกต่างของปริซึมกับทรงกระบอก คือ
- ฐาน ปริซึมเป็นรูปหลายเหลี่ยมทรงกระบอกเป็นวงกลม- ด้านข้าง ปริซึมเป็นรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าทรงกระบอกเป็นผิวเรียบโค้ง
พีระมิด

พีระมิด เป็นรูปเรขาคณิตสามมิติที่มีฐานเป็นรูปเหลี่ยมใดๆ มียอดแหลมที่ไม่อยุ่บนระนาบเดียวกันกับฐาน และหน้าทุกหน้าเป็นรูปสามเหลี่ยมที่มีจุดยอดร่วมกันที่ยอดแหลมนั้น การเรียกชื่อพีระมิดจะเรียกตามรูปฐานของพีระมิด
ส่วนต่างๆของพีระมิด



กรวย

กรวย เป็นรูปเรขาคณิตสามมิติที่มีฐานเป็นรูปวงกลม มียอดแหลมที่ไม่อยู่ในระนาบเดียวกันกับฐาน และเส้นที่ต่อระหว่างจุดยอดกับจุดใดๆ บนขอบของฐานเป็นส่วนของเส้นตรงดด้านข้างเป็นผิวโค้งเรียบระมิ
ส่วนต่างๆของกรวย
ข้อแตกต่างของพีระมิดกับกรวย คือ- ฐาน พีระมิดฐานรูปหลายเหลี่ยมกรวยฐานรูปวงกลม
- ด้านข้าง พีระมิดเป็นรูปสามเหลี่ยมผืนผ้า
กรวยเป็นผิวเรียบโค้ง

ทรงกลม

ทรงกลม เป็น รูปเรขาคณิตสามมิติที่มีด้านข้างเป็นผิวโค้งเรียบ และจุดทุกจุดบนผิวโค้งอยู่ห่างจากจุดคงที่จุดหนึ่งเป็นระยะเท่ากัน เรียกจุดคงที่ว่า จุดศูนย์กลางของทรงกลม
เรียกระยะที่เท่ากันว่า รัศมีของทรงกลม
ส่วนต่างๆของทรงกลม

สูตรมาตรฐานของสามเหลี่ยม
สามเหลี่ยม=เศษหนึ่งส่วนสอง คูณ สูง คูณฐาน
สูตรต่างๆของการหาพื้นที่รูปสี่เหลี่ยม
ความยาวรอบรูปของรูปสี่เหลี่ยมใดใด=ผลบวกของด้านทุกด้าน
สี่เหลี่ยมผืนผ้า=กว้าง คูณ ยาว
สี่เหลี่ยมจัตุรัส=ด้าน คูณ ด้าน
สี่เหลี่ยมด้านขนาน=สูง คูณ ฐาน
สี่เหลี่ยมคางหมู=เศษหนึ่งส่วนสอง คูณ ผลบวกด้านคู่ขนาน คูณ สูง
สี่เหลี่ยมขนมเปียกปูน=เศษหนึ่งส่วนสอง คูณ ผลคูณของเส้นทแยงมุม
สี่เหลี่ยมใดใด=เศษหนึ่งส่วนสอง คูณ เส้นทแยงมุม คูณ ผลบวกของเส้นกิ่ง

สี่เหลี่ยมรูปว่าว=เศษหนึ่งส่วนสอง คูณ ผลคูณของ[แก้ไข]


รูปเรขาคณิตสองมิติ
 แบ่งตามลักษณะของด้าน หรือ ขอบของรูปนั้น เช่น  รูปสามเหลี่ยม
    รูปสี่เหลี่ยม   รูปหลายเหลี่ยม  หรือ  รูปวงกลม เป็นต้น ตัวอย่างรูปเรขาคณิตสองมิติ
                                             
                   รูปสามเหลี่ยม          รูปสี่เหลี่ยม            รูปหลายเหลี่ยม        รูปวงกลม
                   
                     
รูปเรขาคณิตสามมิติ เป็นรูปเรขาคณิตทรงสามมิติที่มีฐานหรือหน้าตัดเป็นรูปทรงต่างๆ เช่น
    รูปทรงกระบอก    รูปทรงกลม  รูปพีระมิด  รูปปริซึม   รูปกรวย   เป็นต้น   ตัวอย่างรูปเรขาคณิตสามมิติ
                                                           
                รูปทรงกระบอก        รูปทรงกลม              รูปพีระมิด                 รูปปริซึม   



 รูปทรงเรขาคณิต เป็นรูปที่ประกอบด้วยจุด เส้นตรง ส่วนโค้งต่าง ๆ และถ้าอยู่ในระนาบเดียวกัน เราก็เรียกว่ารูประนาบ แต่ถ้าหากเป็นรูปทรงที่มีความหนา ความลึก ความสูง เราก็เรียกว่ารูปสามมิติ


รูปทรงเรขาคณิต

        หากเราหยิบภาชนะต่าง ๆ ที่อยู่รอบตัวเราขึ้นมาจะพบว่าประกอบด้วย รูปทรงเรขาคณิต หลากหลายรวมกัน ความคิดเกี่ยวกับรูปทรงเรขาคณิตในแนวทางคณิตศาสตร์มีพัฒนาการมายาวนานหลายพันปีแล้ว

[แก้ไข] รูปทรงเรขาคณิตแบบต่าง ๆ

ภาพ:รูปทรงเลขาคณิต2.JPG
         รู
ปทรงกลม ลูกบอล แก้วน้ำ ภาชนะถ้วยชามต่าง ๆ ประกอบเป็นรูปร่างแบบต่าง ๆ ดังนั้นการจะอธิบายหรือออกแบบสิ่งต่าง ๆ จำเป็นต้องอาศัยทฤษฎีทางเรขาคณิต
        ปัจจุบันประเทศไทยกำลังจะมีรถไฟใต้ดิน ลองนึกดูว่า ถ้าจะเจาะอุโมงค์ จากที่หนึ่งให้ทะลุหรือชนกับการเจาะมาจากอีกแนวหนึ่งได้ ต้องใช้หลักการทางเรขาคณิตมาช่วย
         นักคณิตศาสตร์ เริ่มจากการกำหนดจุด จุดซึ่งไม่มีขนาด ไม่มีมิติ และถ้าเราให้จุดเคลื่อนที่แนวทางการเคลื่อนที่ของจุด ก่อให้เกิดเส้น
        หากหยิบแผ่นกระดาษมาหนึ่งแผ่น ผิวของแผ่นกระดาษเรียกว่าระนาบ รูปที่เกิดบนกระดาษนี้เรียกว่ารูประนาบ และถ้าดูที่ผิวของถ้วยแก้วที่เป็นรูปทรงกระบอก เราก็จะเห็นผิวโค้ง ซึ่งเราอาจมองรูปผิวโค้งของถ้วยแก้วในลักษณะสามมิติ

[แก้ไข] มิติต่าง ๆ ของรูปทรงเรขาคณิต

ภาพ:รูปทรงเลขาคณิต4.jpg
        รูปทรงเรขาคณิต เป็นรูปที่ประกอบด้วยจุด เส้นตรง ส่วนโค้งต่าง ๆ และถ้าอยู่ในระนาบเดียวกัน เราก็เรียกว่ารูประนาบ แต่ถ้าหากเป็นรูปทรงที่มีความหนา ความลึก ความสูง เราก็เรียกว่ารูปสามมิติ
        หากเราหยิบภาชนะต่าง ๆ ที่อยู่รอบตัวเราขึ้นมาจะพบว่าประกอบด้วย รูปทรงเรขาคณิต หลากหลายรวมกัน ความคิดเกี่ยวกับรูปทรงเรขาคณิตในแนวทางคณิตศาสตร์มีพัฒนาการมายาวนานหลายพันปีแล้ว


สูตรการพื้นที่และปริมาตรของเรขาคณิตรูปทรงต่าง ๆ

 สูตรการหาพื้นที่รูปสามเหลี่ยม
พื้นที่  ทั่วไป
=--
 × ฐาน × สูง
พื้นที่  ด้านเท่า
=--
 × (ด้าน)2
พื้นที่  หน้าจั่ว
=--
พื้นที่  มุมฉาก
=--
 × ผลคูณของด้านประกอบมุมฉาก


 สูตรการหาพื้นที่รูปสี่เหลี่ยม

พื้นที่  จัตุรัส
=--
ด้าน × ด้าน หรือ (ด้าน)2
หรือ
=--12 × ผลคูณของเส้นทแยงมุม
พื้นที่  ผืนผ้า
=--
กว้าง × ยาว
หรือ
=--ฐาน × สูง
พื้นที่  ขนมเปียกปูน
=--
 × ผลคูณของเส้นทแยงมุม
หรือ
=--ฐาน × สูง
พื้นที่  ด้านขนาน
=--
ฐาน × สูง
พื้นที่  รูปว่าว
=--
 × ผลคูณของเส้นทแยงมุม
พื้นที่  คางหมู
=--
 × ผลบวกของด้านคู่ขนาน × สูง
พื้นที่  ด้านไม่เท่า
=--
 × เส้นทแยงมุม × ผลบวกของเส้นกิ่ง


 สูตรการหาพื้นที่รูปทรงอื่นๆ

พื้นที่รูปวงกลม
=---
พื้นที่ผิวของทรงกลม
=---
พื้นที่ผิวข้างของทรงกระบอก
=---
ความยาวรอบฐานของวงกลม × ส่วนสูง
หรือ
=---
2 rh 
พื้นที่ผิวของทรงกระบอก
=---
พื้นที่ผิวข้าง + พื้นที่หน้าตัดทั้งสอง
=---
พื้นที่ผิวข้างของกรวย
=---
 rℓ
พื้นที่ผิวกรวย
=---
พื้นที่ผิวข้าง + พื้นที่ฐาน
=---
 rℓ +  r2
=---
 r (ℓ + r)


พื้นที่ผิวข้างของรูปหลายเหลี่ยมด้านเท่ามุมเท่า
=
-- 12 × ความยาวเส้นรอบรูปของฐาน × สูงเอียง
พื้นที่ผิวของพีระมิด
=
---พื้นที่ฐาน + พื้นที่ผิวข้าง

พื้นที่ผิวข้างของปริซึม

=
---เส้นรอบรูปของฐาน × สูง

พื้นที่ผิวทั้งหมดของปริซึม

=
---พื้นที่ผิวข้าง + 2 (พื้นที่หน้าตัด)


 สูตรการหาปริมาตรของรูปทรงเรขาคณิตต่างๆ

ปริมาตรทรงสี่เหลี่ยมมุมฉาก
=---
กว้าง × ยาว × สูง
ปริมาตรทรงลูกบาศก์
=---
(ด้าน)3
ปริมาตรทรงกลม
=---
ปริมาตรทรงกระบอก
=---
 r2h
ปริมาตรทรงกรวย
=---
ปริมาตรทรงปริซึม
=---
พื้นที่ฐาน × สูง
ปริมาตรทรงพีระมิด
=---