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正四面体 (知识点)顶点立体角的正三角形

chanong
2024-04-25 03:01:25
编辑说
记正四面体一个顶点处的立体角大小为α,正八面体一个顶点处的立体角大小为β一个正四面体ABCD,将相邻棱的中点两两相连成小的正三角形,截去四个小的正四面体,得到正八面体

对于正四面体ABCD,连接相邻边的中点形成一个小正三角形。 切掉四个小的正四面体,得到一个正八面体。 ABCD 每条边的内二面角决定球面二面角。 有棱角的形状; 通过平面几何在ABCD上剖开,很容易发现这里的二面角为(1/3),对应的立体角为(1/3)。 对于每条边,立体角(例如E点)由三部分组成,即两个小正四面体各自的顶点立体角正四面体,加上正八面体的顶点立体角,则有:

2\alpha+\beta=(\frac{1}{3})

在立方体中,将 A、D、F、H 四个点两两相连,形成正四面体 ADFH。 如果去掉正四面体,就会剩下四个全等的四面体。 仔细观察其中的一个,比如AFGH,你会发现它实际上是正八面体的1/8。 G点的立体角是六芒星极限,即π/2,体内其他三个立体角是正八面体顶点处的立体角A8的1/4。 在A、D、F、H这四个点处,这三个立体角加上正四面体ADFH的一个顶点立体角,构成一个六角形立体角,则有:

\alpha+3\cdot(\frac{\beta}{4})=\frac{\pi}{2}

通过结合两个方程我们可以求解:

\beta=2\pi-(\frac{1}{3})\.35935

\alpha=(\frac{1}{3})-\pi\。

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