Тетраэдр из… прямоугольника

Возьмите прямо­уголь­ный лист бумаги, напри­мер А4, и, пре­жде чем смот­реть фильм или кар­тинки, попро­буйте сде­лать из него тет­раэдр. Не обя­за­тельно пра­виль­ный, но так, чтобы прямо­уголь­ник был именно его раз­вёрт­кой: в полу­чившемся тет­раэдре не должно быть наложе­ний слоёв бумаги.

Возьмём пра­виль­ный тет­раэдр и раз­режем его по крас­ным линиям. Разогнув по рёб­рам, мы полу­чим прямо­уголь­ник с отноше­нием сто­рон $\sqrt{3}$.

Складывание тетраэдра из прямоугольника
Складывание тетраэдра из прямоугольника
Складывание тетраэдра из прямоугольника

По такой схеме можно сложить тет­раэдр из любого прямо­уголь­ного листа. Поде­лим прямо­уголь­ный лист попо­лам отрез­ком, парал­лель­ным корот­кой сто­роне. Этот отре­зок будет одним из рёбер будущего тет­раэдра. Соеди­ним его концы с сере­ди­нами корот­ких сто­рон — полу­чим ещё четыре ребра тет­раэдра. Дальше оста­ётся только пра­вильно сложить.

Складывание тетраэдра из прямоугольника
Складывание тетраэдра из прямоугольника
Складывание тетраэдра из прямоугольника

Из квад­рат­ного листа бумаги тет­раэдр по такой схеме сложить не полу­чится. Если лист бли­зок к квад­рату (отноше­ние сто­рон близко к 1), то полу­чится тет­раэдр с тупым дву­гран­ным углом. У листа А4, кото­рый чаще всего под рукой, отноше­ние сто­рон с хорошей точ­но­стью $\sqrt{2}$. Из него полу­ча­ется тет­раэдр с дву­гран­ным углом рав­ным $90^\circ$.

Складывание тетраэдра из прямоугольника
Складывание тетраэдра из прямоугольника
Складывание тетраэдра из прямоугольника

Пред­став­лен­ный спо­соб не явля­ется един­ствен­ным возмож­ным. Напри­мер, длин­ный прямо­уголь­ник можно рас­смат­ри­вать как другую по типу раз­вёртку. Но по результату она экви­ва­лентна раз­вёртке рас­смот­рен­ного типа для вдвое менее длин­ного и вдвое более широ­кого прямо­уголь­ника

Складывание тетраэдра из прямоугольника
Складывание тетраэдра из прямоугольника
Складывание тетраэдра из прямоугольника

А какие ещё многогран­ники кроме тет­раэдра можно сложить из прямо­уголь­ного листа бумаги? Подумать над этим вопро­сом поможет фильм и брошюра Н. П. Дол­би­лина «Жем­чужины тео­рии многогран­ни­ков». А ответ будет в одном из сле­дующих фильмов.