ทำความรู้จัก รูปสี่เหลี่ยม 

น้อง ๆ ทราบไหมคะว่าหากบอกเล่าตามหลักการ รูปสี่เหลี่ยม ที่เราสามารถพบเห็นได้ทั่วไปในชีวิตประจำวันนั้นประกอบไปด้วยมุมสี่มุม มีด้านขนานหรือตัดกันทั้งหมดสี่ด้าน โดยสามารถจำแนกรูปทรงสี่เหลี่ยมได้สองประเภทใหญ่ ๆ คือ สี่เหลี่ยมด้านขนาน และสี่เหลี่ยมกลุ่มอื่น ๆ 

รูปสี่เหลี่ยม จึงถือเป็นหนึ่งในรูปทรงที่สำคัญทั้งยังเป็นรูปทรงพื้นฐานที่เราจำเป็นต้องให้ความสนใจ และศึกษาเรียนรู้ เพื่อสร้างรากฐานทางความคิดและพัฒนาทักษะที่สำคัญ รวมถึงนำมาประยุกต์ใช้ในชีวิตประจำวัน เนื่องจากรูปสี่เหลี่ยมสามารถเชื่อมโยงกับความรู้ในด้านอื่น ๆ ได้ เช่น ใช้ร่วมกับงานด้านวิศวกรรม งานสถาปัตยกรรม งานออกแบบเสื้อผ้า เครื่องเขียน เครื่องครัว ของตกแต่งภายในบ้าน งานออกแบบกราฟิก ผลิตสื่อโฆษณาทางการ ใช้ภายในพิพิธภัณฑ์ ล้วนมีรูปทรงสี่เหลี่ยมเป็นพื้นฐานหรือเป็นองค์ประกอบเสมอ

 นอกจากนี้รูปทรงสี่เหลี่ยมยังถูกนำไปใช้กับการสื่อความหมายเชิงจิตวิทยา ซึ่งนักจิตวิทยา เปรียบเทียบและให้นิยามรูปสี่เหลี่ยมที่เราสามารถพบเห็นในชีวิตประจำวันเข้ากับอารมณ์ความรู้สึกของคนเราด้วยนะคะน้อง ๆ โดยรูปทรงสี่เหลี่ยมที่หยิบยกมาเปรียบเทียบนั้น ต้องเป็นรูปทรงสี่เหลี่ยมที่เห็นชัดเจน จึงจะมีอิทธิพลต่อการสร้างความรู้สึกให้เราได้ทั้งในเชิงลบและบวก, ความรู้สึกเรียบง่ายสบาย ๆ , สื่อถึงความสมดุล, ความหนักแน่น, ความปลอดภัย, ตลอดจนสื่อถึงเรื่องของการตีกรอบและข้อจำกัดทางความคิดก็ได้เช่นกัน ยกตัวอย่างเช่น การตีกรอบให้ภาพใดภาพหนึ่ง จะทำให้เรารู้สึกว่าภาพดังกล่าวมีข้อจำกัดอะไรบางอย่าง รู้สึกมีอารมณ์เชิงลบจากภาพนั้นทันทีที่เรามองเห็นค่ะ

เราจึงปฏิเสธไม่ได้เลยว่ารูปสี่เหลี่ยมมีส่วนเกี่ยวข้องกับชีวิตประจำวันของเราไม่ทางใดก็ทางหนึ่งเสมอ หากอธิบายจากการมองเห็นด้วยตาเปล่า เราสามารถจำแนกรูปสี่เหลี่ยมได้ทั้งสิ้น 8 รูปทรงดังต่อไปนี้

1.รูปสี่เหลี่ยมด้านขนาน 

   คือรูปสี่เหลี่ยมที่อยู่ภายใต้เงื่อนไขที่ว่า สี่เหลี่ยมทั้งสองด้านจะต้องมีด้านที่ขนานและมีความยาวเท่ากัน มีเส้นตัดหน้าฉากเท่ากัน มีมุมตรงข้ามขนาดเท่ากัน ตลอดจนมีเส้นทแยงมุมที่สามารถแบ่งครึ่งซึ่งกันและกันได้พอดิบพอดี ซึ่งเราสามารถพบเห็นสี่เหลี่ยมด้านขนานได้จาก รูปทรงของผ้าเช็ดหน้า กรอบรูป หน้าต่าง ตู้ ประตู หรือโต๊ะ นั่นเอง

2.รูปสี่เหลี่ยมมุมฉาก 

  หากกล่าวตามทฤษฎีแล้ว รูปสี่เหลี่ยมมุมฉาก จะมีด้านทุกด้านและมุมทุกมุมมีขนาดเท่ากันพอดี ซึ่งรวมไปถึงมีเส้นตัดหน้าฉากขนาดเท่ากัน มีมุมตรงข้ามยาวเท่ากัน และมีเส้นทแยงมุมที่สามารถแบ่งครึ่งซึ่งกันและกันได้อย่างลงตัว นอกจากนี้ขนาดของเส้นมุมต้องตั้งฉาก 90 องศา ซึ่งเราสามารถพบเห็นสี่เหลี่ยมมุมฉากในชีวิตประจำวันของเรา อาทิ รูปทรงของลูกเต๋า กล่องของขวัญ หรือลังกระดาษ

  3.รูปสี่เหลี่ยมคางหมู

   คือรูปสี่เหลี่ยมที่มีด้านขนานกันหนึ่งด้านแต่อีกสองข้างอาจมีความยาวไม่เท่ากัน โดยคำจำกัดความของสี่เหลี่ยมคางหมูคือ ด้านขนานทั้งสองด้านจะถือเป็นฐานของสี่เหลี่ยมคางหมูเสมอ โดยเราสามารถพบเห็นสี่เหลี่ยมคางหมูได้จาก รูปทรงของบันได หัวตักของรถแทรกเตอร์ กล่องกระดาษสำหรับใส่เอกสาร เป็นต้น นอกจากนี้สี่เหลี่ยมคางหมูยังสามารถแบ่งลักษณะพิเศษออกมาได้อีก 1 ประเภทคือ

• รูปสี่เหลี่ยมคางหมู หน้าจั่ว

   มีความแตกต่างจากสี่เหลี่ยมคางหมูธรรมดาตรงที่ด้านขนานของสี่เหลี่ยมคางหมูหน้าจั่วจะมีความยาวของเส้นไม่เท่ากันแต่ด้านตรงข้ามจะขนานกันหรือด้านนั้น ๆ จะมีความยาวเท่ากัน นอกจากนี้ในงานด้านสถาปัตยกรรมของชาวอียิปต์โบราณยังนิยมนำรูปทรงสี่เหลี่ยมคางหมูมาปรับใช้เพื่อสร้างเป็น ประตู หน้าต่าง และตัวอาคาร ซึ่งตามคำบอกเล่าได้ชี้แจงว่า ชาวอียิปต์โบราณนิยมสร้างฐานของตัวอาคารกว้างกว่าส่วนบนของตัวอาคารคล้ายรูปทรงสี่เหลี่ยมคางหมูดังภาพตัวอย่าง ด้วยเหตุนี้สี่เหลี่ยมคางหมูจึงมีความสำคัญอย่างมาก แม้ผู้คนจำนวนไม่น้อยมักจะคิดว่าสี่เหลี่ยมคางหมูไม่สำคัญเนื่องจากรูปทรงไม่สมมาตรเท่าสี่เหลี่ยมด้านขนานหรือสี่เหลี่ยมจัตุรัส แต่ถ้าเรามองดี ๆ เราจะพบว่ารูปทรงสี่เหลี่ยมคางหมูเป็นหนึ่งในส่วนประกอบ ของเครื่องใช้ เครื่องครัว ของเล่น และของประดับตกแต่งในชีวิตประจำวันมากมายหลายชิ้นเลย

  4.รูปสี่เหลี่ยมขนมเปียกปูน

   สี่เหลี่ยมชนิดนี้มีชื่อและรูปทรงคล้ายคลึงกับขนมไทยโบราณที่หลายคนชื่นชอบทุกประการ สำหรับนิยามของสี่เหลี่ยมขนมเปียกปูนคือ ด้านทั้งสี่ด้านจะมีความยาวเท่ากัน สามารถแบ่งครึ่งซึ่งกันและกันได้พอดี นอกจากนี้ลักษณะโดยรวมของสี่เหลี่ยมขนมเปียกปูนยังมีรูปทรงคล้ายกับรูปสี่เหลี่ยมจัตุรัส เพียงแต่สี่เหลี่ยมขนมเปียกปูนจะมีมุมทุกมุมไม่ตั้งเป็นฉาก

   แม้สี่เหลี่ยมขนมเปียกปูนจะมีจุดที่แตกต่างจากสี่เหลี่ยมจัตุรัสอยู่บ้างแต่ถึงอย่างนั้น สี่เหลี่ยมขนมเปียกปูน ก็นิยมนำมาใช้เป็นรูปทรงพื้นฐาน ในงานสถาปัตยกรรม งานวิชาการ งานออกแบบ รวมไปถึงของที่เราสามารถพบเห็นได้ทั่วไป อาทิ หน้าต่าง บรรจุภัณฑ์ จี้ประดับ รวมไปถึงกระเบื้องปูพื้น

  5.รูปสี่เหลี่ยมด้านไม่เท่า

   สี่เหลี่ยมด้านไม่เท่าจะมีลักษณะตรงข้ามกับสี่เหลี่ยมมุมฉากทุกประการ ไม่ว่าจะเป็นด้านทุกด้านของสี่เหลี่ยมจะมีขนาดไม่เท่ากัน หรือมุมทุกมุมของสี่เหลี่ยมด้านไม่เท่าจะไม่ตั้งฉากกัน ซึ่งนิยมนำสี่เหลี่ยมชนิดนี้ไปประยุกต์ใช้กับการคำนวณหาพื้นที่คงเหลือ หรือในงานวิศวกรรมเป็นส่วนใหญ่ โดยเราสามารถพบเห็นได้ทั่วไปอาทิ รูปทรงของจิ๊กซอว์เรขาคณิต หรือของเล่นประเภทตัวต่อต่าง ๆ

  6.รูปสี่เหลี่ยมผืนผ้า

  ทฤษฎีเรขาคณิตได้บอกเล่าถึงลักษณะของรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าไว้ว่า สี่เหลี่ยมผืนผ้าจะมีขนาดด้านตรงข้ามยาวเท่ากัน มุมทั้งสี่มุมตั้งฉาก โดยด้านที่ยาวที่สุดของสี่เหลี่ยมผืนผ้าจะถูกเรียกว่าด้านยาว และด้านที่สั้นที่สุดของสี่เหลี่ยมผืนผ้าจะถูกเรียกว่าด้านกว้าง ซึ่งสี่เหลี่ยมผืนผ้า นิยมนำมาใช้ในการสร้างรูปทรงพื้นฐานของสิ่งของต่าง ๆ อาทิ โต๊ะ, กล่องนม, ไมโครเวฟ, โทรทัศน์ รวมไปถึงกระดานที่ใช้สอนหนังสือ

  7.รูปสี่เหลี่ยมรูปว่าว

   สี่เหลี่ยมชนิดนี้มีรูปทรงคล้ายกับเครื่องเล่นยอดนิยมอย่างว่าว ซึ่งนิยามของสี่เหลี่ยมรูปว่าวมีดังนี้ รูปสี่เหลี่ยมด้านชิดกันจะมีความยาวเท่ากันและมีเส้นทแยงมุมตัดกันเป็นมุมฉาก โดยทั้งสองด้านที่เส้นทแยงมุมตัดกันนั้นจะมีลักษณะเส้นเป็นเครื่องหมายบวกสามารถแบ่งสัดส่วนของสี่เหลี่ยมรูปว่าวออกได้เป็นส่วนบนและส่วนล่างพอดี ซึ่งในชีวิตประจำวันเราสามารถพบเห็นได้จาก รูปทรงของเครื่องบิน ว่าว ภาพประดับห้อง และจี้ประดับ

   8.รูปสี่เหลี่ยมอื่น ๆ

    คือรูปสี่เหลี่ยมที่มีรูปทรงแตกต่างจากรูปทรงสี่เหลี่ยมที่สามารถพบเห็นได้ทั่วไป เนื่องจากมีบางส่วนเกี่ยวข้องกับรูปทรงอื่นเช่น

• รูปสี่เหลี่ยมวงกลมล้อม : คือรูปสี่เหลี่ยมที่มีวงกลมอยู่ด้านนอก โดยจะนับเป็นรูปสี่เหลี่ยมวงกลมล้อมได้ก็ต่อเมื่อมุมตรงข้ามมีความกว้าง 180 องศาเท่านั้น เราสามารถพบเห็นได้จาก อุปกรณ์ทางการช่างหรือโมบายประดับ
• รูปสี่เหลี่ยมวงกลมสัมผัส : รูปสี่เหลี่ยมชนิดนี้มีลักษณะคล้ายกับรูปสี่เหลี่ยมวงกลมล้อม เพียงแต่วงกลมภายในจะสัมผัสกับขอบทั้งสี่ด้านของรูปสี่เหลี่ยมพอดีจึงเรียกว่ารูปสี่เหลี่ยมวงกลมสัมผัส ซึ่งเราสามารถพบเห็นได้จาก รูปทรงของจานรองแก้วบางชนิดและกระบอกน้ำ 
• รูปสี่เหลี่ยมหัวลูกศร : เป็นรูปสี่เหลี่ยมที่มีลักษณะคล้ายสี่เหลี่ยมรูปว่าว ทว่าด้านที่อยู่ติดกันของสี่เหลี่ยมหัวลูกศรจะมีความยาวเท่ากันทั้งสองด้าน สามารถพบเห็นได้จากรูปทรงของดาวกระจาย ของเล่นบูมเมอแรง ลูกศรบนถนน จี้ประดับ และต่างหู
• รูปสี่เหลี่ยมไขว้ หรือรูปสี่เหลี่ยมผีเสื้อ : เป็นรูปสี่เหลี่ยมที่มีด้านตัดกันเองและมีรูปทรงที่ค่อนข้างซับซ้อน เนื่องจากมีทั้งมุมที่ตั้งฉากและมุมที่ไม่ตั้งฉาก สามารถพบได้ทั่วไป อาทิ นาฬิกาทราย แจกันดอกไม้ และของประดับอื่น ๆ
• รูปสี่เหลี่ยมเบ้ : คือรูปสี่เหลี่ยมที่จุดยอดไม่ตั้งตรงอยู่บนระนาบของเส้นแกรนหลักทั้งสองมิติ

  ดังที่กล่าวมาข้างต้นรูปสี่เหลี่ยมคือหนึ่งในรูปทรงเรขาคณิตที่เราสามารถพบเห็นได้ทั่วไปในชีวิตประจำวัน ทั้งยังเป็นหนึ่งในรูปทรงที่นำมาซึ่งแนวคิดใหม่ ๆ มากมาย ตลอดจนเป็นรูปทรงที่ช่วยให้กระบวนการเรียนรู้ในวิชาต่าง ๆ เห็นภาพและเข้าใจได้ชัดเจนมากยิ่งขึ้น ด้วยเหตุนี้การเรียนเรื่องของรูปทรงสี่เหลี่ยมจึงเป็นหนึ่งในองค์ความรู้ที่สำคัญสำหรับการปูพื้นฐานเพื่อเตรียมความพร้อมสู่การต่อยอดในสายอาชีพและการเรียนในสาขาวิชาต่าง ๆ ต่อไป

ที่มาข้อมูล

• https://www.schoolonline4u.com/
• http://www.edu-journal.ru.ac.th/AbstractPdf/2561-3-1_1557111594_5914622091.pdf)
• https://www.photoschoolthailand.com