Graniastosłup

Dwa graniastosłupy: sześciokątny (A) i pięciokątny (B).
Równoległościan jest przykładem graniastosłupa czworokątnego, którego każda ściana może być jego podstawą

Graniastosłup – wielościan spełniający dwa warunki[1][2]:

  • jego wszystkie wierzchołki są położone na dwóch równoległych płaszczyznach;
  • wszystkie krawędzie spoza tych płaszczyzn są do siebie równoległe.

Równoważnie: wielościan, którego dwie ściany są przystające i leżą na dwóch równoległych płaszczyznach, a pozostałe ściany są równoległobokami[3].

Dwie równoległe ściany są znane jako podstawy, a pozostałe jako ściany boczne[a]. Wśród podstaw czasem umownie wyróżnia się górną i dolną[potrzebny przypis].

Jeśli podstawa ma n {\displaystyle n} boków, to graniastosłup nazwa się n {\displaystyle n} -kątnym[2] i ma on:

  • 2 n {\displaystyle 2n} wierzchołków,
  • 3 n {\displaystyle 3n} krawędzi,
  • n + 2 {\displaystyle n+2} ścian.

Pojęcia związane

  • Krawędź boczna – każda krawędź, która nie jest krawędzią podstawy
  • Wysokość graniastosłupaodległość między płaszczyznami podstaw. Niekiedy krótko, ale niezbyt ściśle określa się ją jako odległość między podstawami[b].
  • przekątna graniastosłupa – odcinek łączący pewien wierzchołek górnej podstawy z wierzchołkiem dolnej podstawy i nie leżący w żadnej ścianie bocznej ani niebędący krawędzią boczną[c].

Podział i uogólnienia

  • Graniastosłup prosty ma krawędzie boczne prostopadłe do podstawy. Pozostałe graniastosłupy nazywa się pochyłymi[2].
    • Graniastosłup prawidłowy jest prosty, a jego podstawy są foremne.
    • Graniastosłup archimedesowy – czasem nazywany pryzmą[potrzebny przypis] – jest prawidłowy, a krawędzie jego podstaw są równie długie co wysokość. Graniastosłupy archimedesowe tworzą obok antygraniastosłupów jedną z dwóch nieskończonych serii wielościanów półforemnych.
  • Z graniastosłupa przeciętego odpowiednią płaszczyzną można utworzyć graniastosłup ścięty[4].

Wzory

Przyjęte oznaczenia

S p {\displaystyle S_{p}} – pole powierzchni podstawy
h {\displaystyle h} – wysokość graniastosłupa.
S b {\displaystyle S_{b}} – pole powierzchni ścian bocznych.
  • Objętość graniastosłupa
V = S p h , {\displaystyle V=S_{p}h,}
  • Pole powierzchni graniastosłupa[5]
S = 2 S p + S b , {\displaystyle S=2S_{p}+S_{b},}

Uwagi

Zobacz hasło graniastosłup w Wikisłowniku
  1. W przypadku równoległościanu podział na podstawy i ściany boczne jest umowny
  2. Takie ujęcie jest poprawne, jeśli rzut prostopadły górnej podstawy na płaszczyznę dolnej podstawy ma z tą dolną podstawą punkty wspólne.
  3. graniastosłupy trójkątne nie mają żadnych przekątnych

Przypisy

  1. Encyklopedia Szkolna. Matematyka. Warszawa: Wydawnictwa Szkolne i Pedagogiczne, 1988. ISBN 83-02-02551-8. str 75
  2. a b c graniastosłup, [w:] Encyklopedia PWN [dostęp 2021-10-10] .
  3. Encyklopedia dla wszystkich. Matematyka. Warszawa: Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, 2000. ISBN 83-204-2334-1. str 108
  4. graniastosłup ścięty, [w:] Encyklopedia PWN [dostęp 2021-10-14] .
  5. Deventhal Katja Maria: Matematyka: kompendium: wzory i reguły, liczne przykłady z rozwiązaniami, od elementarnych działań do matematyki wyższej. Warszawa: Horyzont, 2002, s. 411. ISBN 83-7311-521-8.

Linki zewnętrzne

  • Eric W.E.W. Weisstein Eric W.E.W., Prism, [w:] MathWorld, Wolfram Research  (ang.). [dostęp 2023-06-18].
  • Treccani: prisma
  • SNL: prisme_-_matematikk