1 . 凸多面体的顶点数V,面数F,棱数E之间有很多有趣的性质.例如三棱锥的每个顶点处有3条棱,每条棱与2个顶点连接,故
;三棱锥每个面有3条棱,相邻两个面之间有一条公共棱,故
;凸多面体的欧拉公式:
等等.各个面都是全等的正多边形的凸几何体叫做正多面体.例如,四个面都是正三角形的三棱锥是正四面体,六个面都是正方形的四棱柱是正方体.由正多面体每个面的中心构成的几何体显然也是正多面体,把二者称为对偶正多面体.例如由正四面体四个面的中心构成正四面体,所以正四面体的对偶是本身.试根据以上信息解决以下问题.
(1)若正四面体和正方体的表面积相等,试比较二者体积的大小;
(2)足球表面是由12个正五边形和20个正六边形构成,求足球的棱数和顶点数.
(3)试求正多面体的个数,并证明;
(4)若所有正多面体的表面积都相等,求体积最大的正多面体是正多少面体?(给出结论即可).
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(1)若正四面体和正方体的表面积相等,试比较二者体积的大小;
(2)足球表面是由12个正五边形和20个正六边形构成,求足球的棱数和顶点数.
(3)试求正多面体的个数,并证明;
(4)若所有正多面体的表面积都相等,求体积最大的正多面体是正多少面体?(给出结论即可).
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2 . 上海中心大厦是上海市的地标建筑,现为中国第一高楼.为有效减少建筑所受的风荷载,通常对建筑体型进行一定的扭转.上海中心大厦的主楼可近似看成将正三棱柱的一个底面扭转所得的几何体;将正三棱柱
的底面
在其所在平面内绕
的中心逆时针旋转
得到
,再分别连接
、
、
、
、
、
所得的几何体.已知大厦的主楼高度约为
米,底层面积(即
的面积)约为
平方米.
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(1)求证:
;
(2)试分别以正三棱柱
和几何体
为模型估算大厦主楼的体积.
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![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/31/fdf3aa87-7bc9-4fc4-a1b2-d692595b7966.png?resizew=149)
(1)求证:
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(2)试分别以正三棱柱
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解题方法
3 . 宋元时期,泉州作为海洋商贸中心,成为世界第一大港.作为海上丝绸之路的起点,泉州的海外贸易极其频繁,但海上时常风浪巨大,使用原始船出行的风险也大.因此,当时的设计师为了海外贸易的正常进行,便在船只设计中才用了楔形零件结构,由此海上出行无需再惧怕船体崩溃,这也为海上贸易的发达作出了巨大贡献,而其智慧至今仍熠熠生辉.如图是从棱长为3的正方体木块中截出的一个楔形体ABCD
MNPQ,将正方体的上底面平均分成九个小正方形,其中
是中间的小正方形的顶点.
(2)求平面APQ与平面
的夹角的余弦值.
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(2)求平面APQ与平面
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/820ffc2ac7c01b2873f69ce777e14026.png)
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2023高一·全国·专题练习
4 . 亭子是一种中国传统建筑,多建于园林,人们在欣赏美景的同时也能在亭子里休息、避雨、乘凉(如图1).假设我们把亭子看成由一个圆锥
与一个圆柱
构成的几何体
(如图2).一般地,设圆锥
中母线与底面所成角的大小为
,当
时,方能满足建筑要求.已知圆锥高为
米,底面半径为
米,圆柱高为3米,底面半径为2米.
(1)求几何体
的体积;
(2)如图2,设
为圆柱底面半圆弧
的三等分点,求圆柱母线
和圆锥母线
所在异面直线所成角的正切值,并判断该亭子是否满足建筑要求.
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(1)求几何体
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(2)如图2,设
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5 . 《九章算术》是中国古代的一部数学专著,是《算经十书》中最重要的一部,是当时世界上最简练有效的应用数学,它的出现标志着中国古代数学形成了完整的体系.《九章算术》中将由四个直角三角形组成的四面体称为“鳖臑”,已知四面体
是“鳖臑”,
,
,
,
分别为
,
的中点,
在线段
上,且
.
平面
;
(2)求四面体
内切球的表面积.
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(2)求四面体
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2023-06-27更新
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691次组卷
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6卷引用:江苏省盐城市2022-2023学年高一下学期期末数学试题
江苏省盐城市2022-2023学年高一下学期期末数学试题广东省珠海东方外语实验学校2022-2023学年高一下学期期末数学试题(已下线)压轴题立体几何新定义题(九省联考第19题模式)讲(已下线)第二章 立体几何中的计算 专题三 空间面积的计算 微点1 空间面积的计算【基础版】(已下线)高一下学期期中复习解答题压轴题十八大题型专练(2)-举一反三系列(人教A版2019必修第二册)【江苏专用】专题11立体几何与空间向量(第二部分)-高一下学期名校期末好题汇编
6 . 南北朝时期的伟大科学家祖暅,于五世纪末提出了体积计算原理,即祖暅原理:“夫叠棋成立积,缘幂势既同,则积不容异”.意思是:夹在两个平行平面之间的两个几何体,被平行于这两个平面的任意平面所截,如果截得的两个截面的面积总相等,那么,这两个几何体的体积相等.其最著名之处是解决了“牟合方盖”的体积问题.如图所示,正方体
,棱长为
.
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/25/888f0441-2d40-44b3-a211-dd71566d94ab.png?resizew=190)
(1)求图中四分之一圆柱体
的体积;
(2)在图中画出四分之一圆柱体
与四分之一圆柱体
的一条交线(不要求说明理由);
(3)四分之一圆柱体
与四分之一圆柱体
公共部分是八分之一个“牟合方盖”.点
在棱
上,设
.过点
作一个与正方体底面
平行的平面,求该截面位于八分之一“牟合方盖”内部分的面积;
(4)如果令
,求出八分之一“牟合方盖”的体积.
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/11bc05f41215f9894e11d1df0465751a.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/25/888f0441-2d40-44b3-a211-dd71566d94ab.png?resizew=190)
(1)求图中四分之一圆柱体
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/054953a465fb3138b735d2c9f13f909b.png)
(2)在图中画出四分之一圆柱体
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/054953a465fb3138b735d2c9f13f909b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/88b5be03a013ca64f50bddbb806818ac.png)
(3)四分之一圆柱体
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/054953a465fb3138b735d2c9f13f909b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/88b5be03a013ca64f50bddbb806818ac.png)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e0a851907ada2ac2c3c4880a6736d28a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/62b3df4a6206ad83b2adca24f6693d8a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ac047e91852b91af639feec23a9598b2.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/60ef95894ceebaf236170e8832dcf7e3.png)
(4)如果令
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8176754726d2194c890e80df1a1f1c3a.png)
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2023-04-21更新
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918次组卷
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7卷引用:山西省阳泉市第十一中学校2022-2023学年高一下学期期中数学试题
山西省阳泉市第十一中学校2022-2023学年高一下学期期中数学试题(已下线)重难点专题02 空间点直线平面之间的位置关系-【同步题型讲义】山西省晋中市2022-2023学年高一下学期期中数学试题山西省长治市2022-2023学年高一下学期期中数学试题(已下线)压轴题立体几何新定义题(九省联考第19题模式)练(已下线)第二章 立体几何中的计算 专题三 空间体积的计算 微点2 祖暅原理及球体积辅助体综合训练【培优版】(已下线)模块四 专题2 高考新题型专练(新定义专练)(人教A)
7 . 阳马,中国古代算数中的一种几何形体,是底面为长方形,两个三角面与底面垂直的四棱锥体.如图,四棱锥P-ABCD就是阳马结构,PD⊥平面ABCD,且
,
,
.
平面
;
(2)若
,求三棱锥
的体积.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1bec03e804f0cea1db5cde2aa185056a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/27db558e8db4c957654c8e5cecd2d2dc.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/67c4336d602211dbca2f1c5fc511f45c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/06222ee533c2484ab25321a6abbf98cb.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/852aabd89edffc1b94344ff3f1f31ccd.png)
(2)若
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2023-04-13更新
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1799次组卷
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5卷引用:广西柳州高级中学、南宁市第三中学2023届高三联考数学(文)试题
广西柳州高级中学、南宁市第三中学2023届高三联考数学(文)试题第13章 立体几何初步(B卷·能力提升)-【单元测试】2022-2023学年高一数学分层训练AB卷(苏教版2019必修第二册)广东省肇庆市德庆县香山中学2022-2023学年高一下学期5月月考数学试题河南省许昌市鄢陵县职业教育中心(升学班)2022-2023学年高二下学期期中考试数学试题(已下线)第六章立体几何初步章末二十种常考题型归类(2)-【帮课堂】(北师大版2019必修第二册)
8 . 刍(chú)甍(méng)是几何体中的一种特殊的五面体.中国古代数学名著《九章算术》中记载:“刍甍者,下有袤有广,而上有袤无广。刍,草也。甍,屋盖也。求积术曰:倍下表,上袤从之,以广乘之,又以高乘之,六而一。”翻译为“底面有长有宽为矩形,顶部只有长没有宽为一条棱,刍甍字面意思为茅草屋顶。……”现有一个刍甍如图所示,四边形
为长方形,
平面
,
和
是全等的等边三角形.
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/3/7780e746-40f8-42e7-830b-6f19754e907a.png?resizew=231)
(1)求证:
;
(2)若已知
,求该五面体
的体积.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/411b38a18046fea8e9fab1f9f9b80a5f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/57f9d682e5d3cc8573574d8d11636758.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/411b38a18046fea8e9fab1f9f9b80a5f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a25c28359f8d8da9eaf4672a6cf8ae4f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6830ebecddbd9759be626289c408e4f3.png)
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(1)求证:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/06772d7ccc921f77319c503c23326be2.png)
(2)若已知
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8c589c8207e40ad3355bbb8167de3486.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9165d9bfbb0f0d19eb482c2a4c1b29b7.png)
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解题方法
9 . 《九章算术》卷第五《商功》中有记载:“刍甍者,下有袤有广,而上有袤无广.刍,草也,甍,屋盖也.”翻译为“底面有长有宽为矩形,顶部只有长没有宽为一条棱.刍甍字面意思为茅草屋顶,”现有“刍甍”如图所示,四边形EBCF为矩形,
,且
.
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/1/a26267da-9876-43d1-8497-7ad7894634cd.png?resizew=255)
(1)若O是四边形EBCF对角线的交点,求证:
平面GCF;
(2)若
,且
,求三棱锥
的体积.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/337af9cda1547d80b130e2d7276fc305.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b2868936b67397a7957f873a9956d396.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/1/a26267da-9876-43d1-8497-7ad7894634cd.png?resizew=255)
(1)若O是四边形EBCF对角线的交点,求证:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9a2f83ac39a73f4f01fb8068a0556fa8.png)
(2)若
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5575930a695a591ae96e3f7d9dbb608e.png)
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2023-03-30更新
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847次组卷
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5卷引用:河南省郑州市2023届高三第二次质量预测文科数学试题
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解题方法
10 . 《九章算术·商功》:“斜解立方,得两堑堵.斜解堑堵,其一为阳马,一为鳖臑.阳马居二,鳖臑居一,不易之率也.合两鳖臑三而一,验之以棊,其形露矣.”刘徽注:“此术臑者,背节也,或曰半阳马,其形有似鳖肘,故以名云.中破阳马,得两鳖臑,鳖臑之起数,数同而实据半,故云六而一即得.”
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如图,在鳖臑ABCD中,侧棱
底面BCD;
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(1)若
,
,
,
,求证:
;
(2)若
,
,
,试求异面直线AC与BD所成角的余弦.
(3)若
,
,点P在棱AC上运动.试求
面积的最小值.
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如图,在鳖臑ABCD中,侧棱
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(1)若
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(2)若
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(3)若
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