关于正四面体的“点点滴滴”

2014-10-21 19:55:51张永纯
数学学习与研究 2014年21期

张永纯

【摘要】正四面体是一种简单、对称的多面体,由于它的各条棱都相等,所以有十分多的性质,也正因为它的特殊性,正四面体也成为历年高考的重点考查内容.关于正四面体的计算很复杂,牵扯到空间与平面,如果掌握了一些基本的性质和正四面体的有关数据,这会大大减少计算量,增加了正确的可能性.下面我会为大家介绍一些关于正四面体的基本定义、基本性质、基本性质的有关推导、典型例题的解法.

【关键词】正四面体;基本性质;例题讲解;证明

一、正四面体的基本定义

正四面体是由四个完全相同的正三角形组成的空間封闭图形,它有四个面、四个顶点、六条棱,并且所有的棱长都相等,正四面体是最简单的正多面体.由于正四面体又符合正三棱锥的性质,所以它又是正三棱锥,但它又很特殊,正三棱锥要求底面为正三角形,其余三个面是等腰三角形即可,所以说正四面体是特殊的正三棱锥.

二、正四面体的基本性质

1.正四面体的重心,外接球、内切球的球心,四条高的交点为一个点,这个点就称为中心.

2.正四面体的对边相互垂直.

3.正四面体有七个与四个面都相切的旁切球和一个在其内部的内切球,其中有三个旁切球球心在无穷远处.

4.正四面体的体积等于相应的正方体体积的13,正四面体的高等于相应的正方体体对角线的23.

5.若某个正四面体的棱长为L,则正四面体的全面积S=L2,体积V=L312.

6.正四面体对棱中点连线的长D=a2.

7.正四……

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