יש משפחה קטנה של גופים מושלמים — ובה בדיוק חמישה.
כדי להיכנס אליה, גוף צריך לעמוד בשלושה תנאים ביחד:
כל הפאות הן מצולעים משוכללים — כל הצלעות שוות וכל הזוויות שוות.
כל הפאות זהות זו לזו — אותו מצולע בדיוק, באותו גודל.
בכל קודקוד נפגש אותו מספר של פאות.
הקובייה עומדת בשלושתם: שישה ריבועים זהים, ובכל פינה נפגשים שלושה.
היא החבר המוכר במשפחה — ויש עוד ארבעה.
שלושה בנויים ממשולשים, אחד מריבועים ואחד ממחומשים. זה לא מקרה — עכשיו נראה למה.
כמה פאות יש בתמניון, ואיזו צורה הן?
Voir la réponse et le corrigé
שמונה משולשים שווי צלעות. השם עצמו אומר את המספר — «תמניון» משמונה.
למה אין שישי
בכל קודקוד נפגשות לפחות שלוש פאות.
סכום הזוויות שלהן בקודקוד חייב להיות קטן מ-. בדיוק — הצורה נשארת שטוחה, ולא נסגרת לגוף.
נשארו בדיוק חמש אפשרויות: 3, 4 או 5 משולשים; 3 ריבועים; 3 מחומשים. חמישה גופים.
למה אין גוף משוכלל שפאותיו משושים?
Voir la réponse et le corrigé
כי זווית של משושה משוכלל היא , וכבר שלושה משושים נותנים בקודקוד — כלומר משטח שטוח שלא מתקפל.
אפשר לבנות את כולם בבית מפריסות — חמש פריסות מנייר, קיפול והדבקה. זו הדרך הטובה ביותר להרגיש למה המשפחה כל כך קטנה.
לחשוב שכל גוף «יפה» או סימטרי הוא משוכלל.
לתיבה יש שש פאות מלבניות, אבל הן אינן זהות וגם אינן משוכללות. רק הקובייה עומדת בתנאים.
Exercices
להתאמן
Exercice 1
כמה גופים משוכללים קיימים?
Voir la réponse et le corrigé
Réponse : 5
Corrigé :
ארבעון, קובייה, תמניון, תריסרון, עשרימון
חמישה בדיוק — לא פחות ולא יותר.
Exercice 2
כמה פאות יש לארבעון (טטרהדרון)?
Voir la réponse et le corrigé
Réponse : 4
Corrigé :
ארבעה משולשים שווי צלעות
הגוף הקטן ביותר במשפחה.
Exercice 3
איזה גוף משוכלל בנוי ממחומשים?
Voir la réponse et le corrigé
Réponse : B תריסרון (דודקהדרון)
Corrigé :
שנים עשר מחומשים, חמש צלעות לכל אחד
שנים עשר מחומשים — הגוף היחיד במשפחה שבנוי ממחומשים.
Exercice 4
התיבה היא גוף משוכלל
Voir la réponse et le corrigé
Réponse : Faux
Corrigé :
התיבה נופלת בשני התנאים הראשונים
פאותיה מלבנים שאינם זהים ואינם משוכללים. רק הקובייה עומדת בתנאים.
Exercice 5
בקודקוד של גוף משוכלל נפגשים שלושה ריבועים. מהו סכום הזוויות שם, במעלות?
Voir la réponse et le corrigé
Réponse : 270
Corrigé :
זווית הריבוע היא 90
פחות מ-360 — ולכן הגוף נסגר. זו הקובייה.
Exercice 6
מה סכום הזוויות בקודקוד שבו נפגשים שישה משולשים שווי צלעות, במעלות?
Voir la réponse et le corrigé
Réponse : 360
Corrigé :
שישה משולשים
בדיוק 360 — משטח שטוח, ולכן אין גוף כזה.
Exercice 7
אין גוף משוכלל שפאותיו משושים משוכללים
Voir la réponse et le corrigé
Réponse : Vrai
Corrigé :
כבר שלושה משושים משטיחים את הקודקוד
וכל מצולע גדול יותר גרוע עוד יותר — הזוויות שלו גדולות מ-120.
Exercice 8
התאימו כל גוף משוכלל למספר הפאות שלו
Voir la réponse et le corrigé
Réponse : ארבעון — 4 משולשים · קובייה — 6 ריבועים · תמניון — 8 משולשים · תריסרון — 12 מחומשים · עשרימון — 20 משולשים
Corrigé :
מספרי הפאות של חמשת הגופים, לפי הסדר
שלושה בנויים ממשולשים, אחד מריבועים ואחד ממחומשים.
Exercice 9
כמה מקצועות יש לקובייה?
Voir la réponse et le corrigé
Réponse : 12
Corrigé :
ארבעה למעלה, ארבעה למטה וארבעה מחברים
שישה פאות, שנים עשר מקצועות, שמונה קודקודים.
Exercice 10
מיינו: אילו גופים הם משוכללים ואילו לא?
Voir la réponse et le corrigé
Réponse : קובייה — משוכלל · ארבעון — משוכלל · תיבה — לא משוכלל · גליל — לא משוכלל · מנסרה משולשת — לא משוכלל · עשרימון — משוכלל
Corrigé :
שני התנאים שמגדירים את המשפחה
ולכן הם מחוץ לה
גוף משוכלל הוא פאון בלבד — לגליל ולחרוט יש משטח מעוגל, ולכן הם מחוץ למשפחה.
Exercice 11
מה שם הגוף המשוכלל שבציור?
Voir la réponse et le corrigé
Réponse : D עשרימון
Corrigé :
בכל קודקוד נפגשים חמישה משולשים
הרבה משולשים, כמעט כדור — עשרימון. לתריסרון פאות מחומשות.
Exercice 12
בכל קודקוד של תמניון נפגשים ארבעה משולשים שווי צלעות. מה סכום הזוויות שם, במעלות?
Voir la réponse et le corrigé
Réponse : 240
Corrigé :
ארבע זוויות של
240 קטן מ-360 — ולכן הקודקוד נסגר.
Exercice 13
מה גודל זווית של מחומש משוכלל, במעלות?
Voir la réponse et le corrigé
Réponse : 108
Corrigé :
סכום הזוויות במחומש
חמש זוויות שוות
שלוש כאלה: — תריסרון.
Exercice 14
בקודקוד של גוף משוכלל יכולים להיפגש ארבעה ריבועים.
Voir la réponse et le corrigé
Réponse : Faux
Corrigé :
בדיוק
ארבעה ריבועים שוכבים שטוחים — כמו משבצות של מחברת. אין קודקוד.
Exercice 15
סדרו את הגופים המשוכללים לפי מספר הפאות, מהקטן לגדול
Voir la réponse et le corrigé
Réponse : ארבעון · קובייה · תמניון · תריסרון · עשרימון
Corrigé :
מספרי הפאות
השמות עצמם אומרים את המספר: ארבע, שמונה, שתים עשרה, עשרים.