چندضلعی: دنیای شکلهای بسته
چندضلعی چیست و چه ویژگیهایی دارد؟
یک چندضلعی، یک شکل مسطح و بسته است که کاملاً از خطوط راست ساخته شده است. این خطوط راست، ضلع۱ نام دارند. نقطهای که دو ضلع به هم میرسند، رأس۲ نامیده میشود. برای این که یک شکل، چندضلعی باشد باید چند شرط مهم داشته باشد:
- حداقل باید 3 ضلع داشته باشد.
- ضلعها باید خطوط راست باشند (خمیده نباشند).
- شکل باید کاملاً بسته باشد، یعنی هیچ شکافی برای ورود و خروج نداشته باشد.
به شکلهای زیر نگاه کنید. کدام یک چندضلعی است؟
| شکل | توضیح | آیا چندضلعی است؟ |
|---|---|---|
| مثلث | سه ضلع راست و بسته | بله |
| دایره | هیچ ضلع راستی ندارد | خیر |
| شکل حرف U | بسته نیست | خیر |
انواع چندضلعیها را بشناسیم
چندضلعیها را میتوان به روشهای مختلفی دستهبندی کرد. سادهترین روش، شمارش تعداد ضلعهای آنها است. هر چندضلعی با تعداد ضلعهایش نام مخصوص به خود را دارد.
| تعداد ضلعها | نام چندضلعی | یک مثال آشنا |
|---|---|---|
| 3 | مثلث۳ | قاب برخی کلاههای جشن |
| 4 | چهارضلعی۴ | یک صفحهٔ شطرنج یا درب اتاق |
| 5 | پنج ضلعی۵ | خانهی برخی عروسکهای کارتونی |
| 6 | شش ضلعی۶ | سلولهای کندوی عسل |
| 8 | هشت ضلعی۷ | بعضی از علائم راهنمایی و رانندگی |
روش دیگر برای دستهبندی، نگاه کردن به اندازهٔ ضلعها و زاویهها است. یک چندضلعی منظم۸، چندضلعیای است که همهی ضلعها و همهی زاویههایش با هم برابر باشند، مانند مربع. اگر ضلعها یا زاویهها با هم برابر نباشند، به آن چندضلعی نامنظم۹ میگویند، مانند یک زمین کشاورزی که شکل نامنظمی دارد.
چندضلعیها در زندگی روزمره ما
اگر به اطراف خود با دقت نگاه کنید، چندضلعیهای زیادی خواهید دید. این شکلها فقط در کتابهای ریاضی نیستند، بلکه دنیای ما را ساختهاند! وقتی با لگو بازی میکنید، در حال ساختن حجمهایی از چندضلعیهای کوچک هستید. آجرهای خانهها اغلب به شکل مستطیل هستند که یک نوع چهارضلعی است. پنجرهها، درها، کاشیهای کف حمام و حتی شکل بسیاری از شکلاتها هم چندضلعی هستند.
معماریهای قدیمی و جدید هم پر از چندضلعیهای زیبا هستند. گنبدهای مساجد گاهی از چندضلعیهای منظم تشکیل شدهاند. حتی در طبیعت نیز چندضلعیها را میبینیم. کندوی زنبور عسل یک شاهکار طبیعی از شش ضلعیهای منظم است. دانههای برف زیر میکروسکوپ نیز الگوهای شش ضلعی زیبایی را نشان میدهند.
اشتباهات رایج و پرسشهای مهم
پاسخ: خیر. یک چندضلعی باید از خطوط راست (پاره خط) ساخته شده باشد. از آنجایی که دایره یک خط خمیده است، چندضلعی محسوب نمیشود.
پاسخ: کوچکترین چندضلعی، مثلث است زیرا برای تشکیل یک شکل بسته، حداقل به 3 ضلع نیاز داریم.
پاسخ: در چندضلعی منظم همهی ضلعها و همهی زاویهها دقیقاً با هم برابرند (مانند مربع). اما در چندضلعی نامنظم، ضلعها میتوانند اندازههای مختلفی داشته باشند و زاویهها نیز با هم برابر نیستند (مانند یک چهارضلعی که هیچکدام از ضلعهایش برابر نیست).
پاورقی
۱ ضلع (Side): هر یک از خطوط راستی که یک چندضلعی را میسازند.
۲ رأس (Vertex): نقطهای که دو ضلع به هم برخورد میکنند.
۳ مثلث (Triangle): چندضلعی با سه ضلع.
۴ چهارضلعی (Quadrilateral): چندضلعی با چهار ضلع.
۵ پنج ضلعی (Pentagon): چندضلعی با پنج ضلع.
۶ شش ضلعی (Hexagon): چندضلعی با شش ضلع.
۷ هشت ضلعی (Octagon): چندضلعی با هشت ضلع.
۸ منظم (Regular): چندضلعی که همه ضلعها و همه زاویههایش برابرند.
۹ نامنظم (Irregular): چندضلعی که ضلعها یا زاویههایش برابر نیستند.