高中数学立体几何动态图讲解(这个立体几何太难了)

好家伙,这个立体几何太难了!通关高考数学压轴题——柏拉图立体,正四面体与正八面体拼接问题。

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下面时间,我们看一下高中数学总复习专栏第744课,这个题非常的困难,研究的是正多面体的问题。

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正多面体,也称之为柏拉图立体,被誉为最有规律的立体结构,其所有的面都是由一种正多边形构成的多面体,就是说各面都是全等的正多边形,并且每一个顶点所接的面数也都是一样的,各邻面所成的二面角也都是相等的。

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科学家已经证明了在世界上只存在五种柏拉图立体,即正四面体、正六面体、正八面体、正12面体和正20面体。

本题给出了一个正四面体和一个正八面体,它们的棱长都是a,它们的每一个面都是等边三角形。如果我们将正四面体和正八面体拼接在一起,得到一个新的多面体。

第一问:让我们求新的多面体的体积是多少?我们要清楚,拼接在一起体积不会发生改变,所以说我们分别求出它们的体积加起来就可以了。

我们先看一下正四面体,正四面体怎样求体积?有两种方法。第一种方法就是我们前面讲过的还原法,我们将正四面体放在正方体里面,用正方体的体积减去四个角的体积,注意边长与正方体棱长之间的关系。

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第二个方法就是拆分法,我们可以把正四面体给拆开,借助垂面法将正四面体一分为二,也可以轻松求出体积。

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第二问:求相邻面的二面角,根据垂面法和余弦定理就可以得到二面角的余弦值,这是为第三问服务的。

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第三问:求新几何体是几面体?本题几乎全军覆没,你能想到四面体拼上八面体是几面体吗?

你思考一下,拼一下,由于每一个面都是等边三角形,所以我们把它拼过来,少了两个面,再根据二面角的关系,判断正四面体和正八面体面是共面的,我们就可以判断它是几面体了!卖个关子,你看到这里,知道是几面体了吗?请在评论区留下你的答案。

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