Углубление · Развёртки многогранников ← M6
Углубление к модулю M6

Развёртки многогранников.

Разрежьте многогранник по рёбрам и разложите грани на плоскость — получится развёртка, выкройка тела. Не любой набор многоугольников сворачивается в тело; у куба, например, ровно 11 различных развёрток. Сложите коробку ползунком.

11развёрток куба
2D→3Dсложить
выкройкатела
EVOLUTIOвыкройка11 развёрток⛶ крест — одна из 11 развёрток
№ 00Идея

Тело, разложенное на плоскость

Развёртка — это все грани многогранника, разрезанного по некоторым рёбрам и разложенного на плоскость без наложений и разрывов. По развёртке кроят коробки, бумажные модели, детали из листа. Обратная операция — сложить развёртку обратно в тело — отличная проверка пространственного воображения.

Развёртка — это карта поверхности тела. — о выкройках
⛶
Сложить коробку

Из развёртки — в тело

Перед вами развёртка-крест: дно и четыре боковые грани. Двигайте ползунок — грани поднимутся по линиям сгиба и сложатся в открытую коробку.

PLICATIOползунок складываетсгибы по рёбрам2D → 3D

Линии между гранями — это будущие рёбра, по ним идёт сгиб. Заметьте: грани, соседние на развёртке, станут соседними и на теле, — это ключ к проверке выкроек.

⊞
Одиннадцать развёрток

У куба их ровно 11

Из шести квадратов куб можно «раскроить» 11 разными способами (без учёта поворотов и зеркал). Крест — самый известный, но далеко не единственный.

UNDECIMпримеры развёртоквсе из 6 квадратов⊞ крест лесенка смешанная
Три из одиннадцати развёрток куба. Все состоят из шести квадратов, но сворачиваются в один и тот же куб.
№ 04Как проверить

Свернётся ли выкройка в тело

Не каждая фигура из шести квадратов — развёртка куба (например, «крест 2×3» из шести квадратов в прямоугольнике не свернётся). Как проверить, не вырезая? Мысленно сложить — главный приём (его и тренирует ползунок выше). Полезные ориентиры: при сворачивании никакие две грани не должны налегать друг на друга, и каждой грани должна найтись «противоположная».

Классическая олимпиадная задача — определить, какие из нарисованных фигур являются развёртками куба, и какая грань окажется напротив отмеченной. Решается только воображением — наглядной геометрией в чистом виде.

Чтобы проверить выкройку, сложите её в уме. — приём
№ 05Связи

Куда дальше