關於正四面體的總結

2021-01-17 數學思維的教與學

在高考真題中,立體幾何一般考17分左右,一道選擇題或者填空題(5分),一道大題(12分)。其中,三稜錐的內切球、外接球,一直是高考的重難點。而解決這些問題,正四面體就是一個很好的數學模型,正四面體的稜長、表面積、體積、高、斜高、外接球半徑、內切球半徑的熟練推導和廣泛應用,一直是高考的熱點。比如,高考熱點正三稜錐,就是改變正四面體的高,研究方法與正四面體完全類似。下面,就跟DalenHotel一起,帶你玩轉正四面體。

(一)正四面體的有關結論

(二)正四面體的稜長總和L

(三)正四面體的高度h

(四)正四面體的表面積S

(五)正四面體的體積V(方法一)

(五)正四面體的體積V(方法二)

(六)正四面體的外接球半徑R

(七)正四面體的內切球半徑r(方法一)


(七)正四面體的內切球半徑r(方法二)

(八)正四面體的線線夾角、線面夾角、面面夾角(餘弦定理)

(九)2019年全國I卷 理12(解法一)

(九)2019年全國I卷 理12(解法二)

(九)2019年全國I卷 理12(解法三)



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相關焦點

  • 《正四面體》探究式學習
    學生通過對正四面體的表面積,體積,正四面體的外接球和內接球的探究發現規律,掌握解決空間幾何體的表面積,體積,外接球,內切球的相關計算。第二、思路說明學生通過製作幾何模型,研究正四面體的表面積,體積,外接球,內切球的相關計算。
  • 正四面體與截角四面體可以鋪滿空間
    (1)準備一個正四面體,先確定出它每條稜上的兩個三等分點。那麼,與某個頂點相鄰的三等分點就有三個(下圖中用同一顏色表示),用一個過這三點的平面把一個角(三面角)截去(或砍去)。正四面體有四個三面角,都這樣砍去,便得到所謂的阿基米德體之一 —— 截角四面體。下面兩圖簡單說明了上述過程。截角四面體有四個正三角形面(新截出來的)和四個正六邊形面(原來正三角形面變來的)。
  • 正四面體的幾個性質
    正四面體是五種正多面體中的一種,有4個正三角形的面,4個頂點,6條稜。
  • 正十二面體 | 正方體 | 正四面體 | 之間的關係
    那麼,如果在上圖中這個正十二面體內接的正方體中畫出一個內接正四面體,則這個正四面體的4個頂點一定是上面所說的四種不同顏色的頂點,或者說它的4個頂點分別位於上面所定義的四個顏色層中。如果我們選中正方體的某個頂點為內接正四面體的一個頂點,則這個正四面體就是完全確定的。
  • 如何用兩分鐘快速折一個正四面體
    本周關於正四面體的文章發出後不久,就有讀者問:豆媽,正四面體怎麼折呀?我是不是錯過了什麼?
  • 正多面體啟蒙系列之正四面體,這個漂亮的形狀有哪些秘密?
    製作一個正四面體骰子  我拿出四面體骰子,提議接下來研究一下這個形狀。 我:豆豆,這個是什麼形狀?豆豆:這個簡單,正四面體。我:對啦!你還記得正四面體怎麼折嗎?如果我們要把這個正四面體展開成平面圖,沿著稜打開的話,至少要打開幾條稜? 豆豆擺弄起磁力片搭的正四面體,試了一會兒,他告訴我要打開3條稜。 我:對,把正四面體展開成平面圖的話,需要打開3條稜。你剛才試過幾次,應該會發現打開不同的3條稜,得到的平面展開圖不一樣。接下來這個問題特別難了,你知道正四面體展開圖一共有幾種嗎?請把它們畫出來。
  • 面心立方中正四面體和正八面體空隙的應用
    比如,面心立方晶胞中的正四面體和正八面體空隙,在昨天發布的視頻中,已經得出,原子數:正八面體空隙數:正四面體空隙數 = 1:1:2。面心立方最密堆積的典型代表是Cu。一個Cu晶胞有4個Cu原子,也就是說,一個晶胞佔有4個正八面體空隙和8個正四面體空隙。你可以在上圖中把它們一個個標出來。不過,如果我們借用別的知識點,就不必額外學習和記憶。NaCl晶胞,熟悉得不能再熟悉了吧。
  • 亦明圖記:SolidWorks繪製正四面體和正八面體,用拉伸凸臺命令
    3d正四面體和正八面體模型:使用SolidWorks2014繪製;一、正四面體的繪製過程:1、在上視基準面上繪製草圖 多邊形+中心線:多邊形邊數3;邊長100;三條中心線連成三角形的右下頂點與多邊形的右上頂點重合
  • 四面體的稜切球與稜旁切球
    (2)從以上必要性的證明可以看出:在四面體中,只要有三個面其內切圓在公共稜上的切點重合,則此四面體就有稜切球。例2  若四面體存在稜切球,且稜心到各頂點連線相等,則此四面體是正四面體.證: ∵稜切球球心向各面作垂線,則垂足是各面的內心。
  • 四面體與八面體空隙的幾何分析
    利用三維虛擬技術從幾何學角度較為詳細分析了立方與六方最密堆積中的正八面體與正四面體空隙的特點,以及體心立方堆積中變形的八面體與變形的四面體空隙的特點。演繹直觀形象、生動,想像力豐富,富有啟發性。從晶體中原子排列的剛球模型和對緻密度(緻密度指晶胞內原子球所佔體積與晶胞體積之比值)分析可知,即使是最密堆積,金屬晶體中依然存在空隙,這些空隙對金屬的性能有重要影響。
  • 晶體結構中的八面體與四面體空隙
    晶體結構中最常見的空隙是八面體空隙(圖1、2)和四面體空隙(圖3、4)。八面體空隙由6個原子圍成,四面體空隙由4個原子圍成,若設金屬原子的半徑為rA,空隙能容納的最大外來原子半徑為rB,利用幾何關係可求出正八面體與正四面體空隙的rB/rA的比值分別為0.414,0.225。
  • 一張正方形的紙可以折出正四面體,數學老師才知道的秘密
    其實很好回答,現實生活中所見的,或者是剪紙,甚至數學老師上課沒有工具了,都可以用一張紙來表現,講個故事先,我們高中的數學老師需要一個四面體,怎麼辦呢?我們又沒有,更不知道怎麼做,老師又忘記拿教具,難道就這樣錯過?我們的數學老師怎麼可能就輕易放棄,說著就拿起一張紙一會功夫就用紙折了一個四面體,同學們就像看魔術一樣,簡直不敢相信。為了紀念我的高中數學老師,今天把這手絕活教給大家!
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    如果大多數公司只是點,或者有一些大的公司是一個面,阿里巴巴已經成為一個精緻的正四面體。對,你想的沒錯,就是無堅不摧的金剛石。【第一個面】一家與國家同呼吸共命運的國民企業在最近公布的財報中,阿里巴巴實現了全球首個1億美元經濟體的目標,但利潤卻大幅下降。
  • 四面體的質心在哪兒?
    今天講一個簡單的知識,那就是四面體的質心(也叫做重心或中心)。我們要證明一個四面體每個頂點到對面中心連線(叫做四面體的中線)相交於一點,且這點到頂點距離與到對面中心距離之比為3:1。我們知識,在平面時,三角形三條中線相交於一點,這點叫做質心(或重心、中心),質心把中線分成2:1兩部分(到頂點為2,到對邊中點為1)。
  • 亦明圖記:SolidWorks繪製正四面體,只用拉伸凸臺命令拔模角度是重點
    3d正四面體模型:使用SolidWorks2014繪製;
  • 沒有對應兩直角的四面體邊,咋找該外接球半徑?垂直底面就是條件
    因為變形ABCD是矩形,所以CD垂直BC,又因為MN∥AD,所以CD垂直MN,又因為當面DMN垂直面MNQ的時候,該體積最大,所以該四面體D-MNQ的高為DN。S△MNQ的面積為1/2·MN·BM=1/2·2·x=x。
  • 單元選擇——四面體還是六面體?
    四節點四面體單元與十節點四面體單元是常見的兩種四面體單元形式,與四節點單元相比而言,十節點四面體單元具有較高的精度,但其單元函數相對複雜,生成數據後結構總數較多,計算效率低下,而常應變的四節點四面體單元雖然單元函數簡單,結構自由度少,但是精度低,在Hyper Mesh中,有對微小曲面,狹窄倒圓角以及細長面的近似畫法,對微小區域自動生成較小的網格單元,最大程度上保持了網格表面是三維模型表面的一致性
  • 北京大學在球四面體填充研究方面取得新進展―高校科技―中國教育...
    四面體是最簡單的柏拉圖實體,由於缺乏反對稱性使其在填充中呈現出十分獨特的性質,因此受到廣泛關注。正四面體的最密填充也是希爾伯特第18問題的一部分,目前得到的正四面體最高填充率為4000/4671(約為0.8563)。然而值得注意的是,實際四面體顆粒的邊緣均有不同程度的圓角。
  • 曲線救國,直求四面體的外接球難?不妨試試把它放到長方體中
    本題選自2019年高考真題全國1卷理科,特分析如下:四面體的外接球問題模型較多,本文,我將給大家分享幾類能夠速解的模型。第一類:牆角四面體,題目特點,會出現三垂直,此類四面體可以放入長方體或者正方體中;第二類:四個面均為直角三角形的四面體,此類四面體可以放入長方體或正方體中,球心在最長邊的中點處;第三類:
  • 被遺忘的正八面體
    在三維世界中,正多面體一共有五種:正四面體、正六面體、正八面體、正十二面體和正二十面體。