手机版
您的位置: 首页 > 生活常识 >

正四棱柱的定义(棱柱与基本几何体的组合)

100次浏览     发布时间:2024-09-17 10:16:17    


首先,我们知道,由正多边形构成的棱锥有三种,即等棱长的正三棱锥、正四棱锥、正五棱锥。它们的底面分别是正三角形、正方形、正五边形,而侧面都是正三角形。

其次,根据棱锥接在棱柱上面的位置的不同,有三种可能情况:第一种,接在棱柱的顶面(或底面);第二种,接在棱柱的侧面;第三种,同时接在顶面(或底面)和侧面。下面我们分类讨论。

(一)接在顶面(或底面)

此时用来组合的棱柱有三种:正三棱柱、正四棱柱和正五棱柱。如果是相接的是棱锥的侧面,只需考虑两种情况:正三棱柱的顶面接正四棱锥,或正五棱锥(把正三棱锥的各个面都看成底面,暂不考虑)。用磁力片不难发现,得到的均是凹多面体。

也就是说,与棱柱相接的总是棱锥的底面。此时,如果只在棱柱上接一个棱锥,便得到正三棱锥柱、正四棱锥柱、正五棱锥柱;如果上下各接一个,便得到双三棱锥柱、双四棱锥柱、双五棱锥柱。

(二)接在侧面

等棱长的棱柱,侧面都是正方形,因此,能接的棱锥只能是正四棱锥。计算可知,正四棱锥的侧面与底面的夹角约为54.74°,因此棱柱的顶面的每个内角不能超过180°-54.74°=125.26°。

我们知道,正六边形的一个内角为120°,正七边形的一个内角为128.57°,也就是说与棱锥相接的棱柱最多为正六棱柱。

另外,对于正三棱柱而言,可以在两个相邻侧面各接上一个棱锥,因为60°+2×54.74°<180°;而对于正四棱柱则不行,因为90°+2×54.74°>180°;而正五棱柱及以上,显然更不行。

这样,我们便得到了所有棱锥接在棱柱侧面的9个结果,示意图如下:

① 侧锥三棱柱、二侧锥三棱柱、三侧锥三棱柱;

② 侧锥五棱柱、二侧锥五棱柱;

③ 侧锥六棱柱、双侧锥六棱柱、二侧锥六棱柱、三侧锥六棱柱

其中没有正四棱柱,是因为正四棱柱就是正方体,其侧面与顶面是一样的,所有可能的结构就是情况(一)中的正四角锥柱和双四角锥柱。

(三)同时接在顶面(或底面)和侧面

因为顶面和底面的位置是相同的,我们不妨先假设顶面和侧面都有。顶面可以接正三棱锥、正四棱锥或正五棱锥,可以算得这三种棱锥的侧面与底面的夹角分别约为70.53°、54.74°和37.38°,而侧面只能接正四棱锥。如果用垂直于顶面和侧面的平面去截这个多面体,其截面会有一个内角至少为37.38°+90°+54.74°=182.12°>180°。而凸多面体要求任何一个平面去截它,截面都是凸多边形。

因此,这种情况是不能构成约翰逊多面体的。

至此,所有棱柱与棱锥相组合的情况都清晰了,一共15种,把它们罗列如下:

正三棱锥柱

正四棱锥柱

正五棱锥柱

双三棱锥柱

双四棱锥柱

双五棱锥柱

侧锥三棱柱

二侧锥三棱柱

三侧锥三棱柱

侧锥五棱柱

二侧锥五棱柱

侧锥六棱柱

双侧锥六棱柱

二侧锥六棱柱

三侧锥六棱柱


相关文章

  • 2024-09-20 10:31:30
  • 2024-09-20 10:16:41
  • 2024-09-20 10:01:46
  • 2024-09-20 09:46:23
  • 2024-09-20 09:31:28
  • 2024-09-20 09:16:22
  • 热门文章
    义务兵退伍贷款怎么贷?超详细申请攻略
    新婚姻法离婚财产分割有什么规定
    省委书记多少岁退休 ?看完你就知道了
    医疗机构执业许可证的申请条件是哪些?
    产假和陪产假是什么?一起来看看吧
    【政策解读】投标人公平竞争原则的重要性
    什么是倾销?反倾销调查:我国连续23年位居榜首,为什么中国企业备受打压?
    消费者保障服务 :构建和谐市场的关键"
    老人过世了,房产如何继承过户?教给你3个步骤,4种方法
    二手房过户手续费需要交哪些
    最新文章
    木桶原理是什么意思(世界10大最著名的心理学效应—木桶定律)
      木桶定律是讲一只水桶能装多少水取决于它最短的那块木板。一只木桶想盛满水,必须每块木板都一样平齐且无破损,如果这只桶的木板中有一块不齐或者某块木板下面有破洞,这只桶就无法盛满水。  一只木桶能盛多少水,并不取决于最长的那块木板,而是取决于最短的那块木板。也可称为短板效应。任何一个组织,可能面临的一
    · 木桶原理是什么意思(世界10大最著名的心理学效应—木桶定律)
    · 羊肉汤怎么去膻味最有效(煮羊肉汤、炖羊肉时怎么去腥膻味)
    · 香菇产地主要在哪个省份(中国十大香菇产地排名)
    · 药店营业员需要掌握哪些基础知识?
    · 红叶石楠树栽培方法(红叶石楠的养殖方法和注意事项)
    · 保加利亚风景名胜(世界自然遗产—保加利亚皮林国家公园)
    · 电气石的功效与作用有哪些?
    · 眉粉画眉教程(简单三步画出自然又百搭的眉毛)

    网站内容来自网络,如有侵权请联系我们,立即删除!
    Copyright © 恩格百科 琼ICP备2023007320号-5