Co to jest wielościan?
Wielościan to trójwymiarowy kształt ograniczony szeregiem płaskich płaszczyzn, które są znane jako ściany. Prostym przykładem jest sześcian, sześciościenny wielościan wykonany z kwadratowych powierzchni. W świecie matematyki istnieje spór o to, co dokładnie jest wielościanem, a niektóre dyscypliny matematyczne używają tego terminu do opisania bardzo określonego rodzaju kształtu. W przeważającej części jednak definicja trójwymiarowego kształtu charakteryzującego się płaskimi powierzchniami jest dość dokładna.
Każda powierzchnia wielościanu jest wielokątem, innym rodzajem figury geometrycznej. Wieloboki to płaskie figury wykonane z szeregu odcinków linii łączących, które tworzą zamknięty kształt. Prostokąt jest prostym wielokątem utworzonym z czterech segmentów liniowych, przy czym gwiazda jest bardziej złożonym przykładem wielokąta. Wielokąty w wielościanie mogą znacznie różnić się rozmiarem, kształtem i rozmieszczeniem, a gdy wszystkie wielokąty są identyczne, uzyskany kształt jest znany jako „symetryczny wielościan”.
Zasadniczo wielościan jest nazywany zgodnie z liczbą ścian, które ma. Ośmiościan ma osiem twarzy, dwunastościan ma 12 i tak dalej. Czasami dodane zostaną również opisowe terminy dotyczące kształtu. Na przykład piramida jest specjalnym rodzajem wielościanu cztero- lub pięciobocznego. Wielościany gwiaździste mają liczne odłamki piramidalne zwane gwiazdami, które tworzą szereg punktów, powodując, że wielościan przyjmuje trójwymiarowy kształt gwiazdy.
Wielościany mogą być wypukłe, co oznacza, że linia narysowana między dowolnymi dwoma punktami kształtu przejdzie przez kształt bez zbaczania poza jego granice lub nie wypukła, w której linia przechodzi poza kształt. Prostokątny blok jest przykładem wypukłego wielościanu: jeśli narysujesz wyimaginowaną linię między dowolnymi dwoma punktami na bloku, przejdzie on przez blok. Natomiast gwiaździsty wielościan nie jest wypukły, ponieważ punkty wychodzące poza korpus kształtu można narysować między gwiazdami.
Ludzie wchodzą w interakcje z wielościanami każdego dnia, a ich badania mają kluczowe znaczenie dla wielu różnych branż. Na przykład wiele produktów jest pakowanych w wielościenne pojemniki, przy czym pojemniki są zaprojektowane pod kątem optymalnej wydajności produkcji i możliwości układania w stosy. Wiele domów ma te kształty, utworzone za pomocą szeregu płaskich płaszczyzn, które zostały wykorzystane do stworzenia zamkniętej przestrzeni. Badanie wielościanów jest zwykle wprowadzane u dzieci w młodym wieku, ponieważ ich zrozumienie może być kluczem do zrozumienia innych pojęć matematycznych.