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用四个三边长分别为 5、6、7 的三角形纸板,拼接成一个四面体,求这个四面体的体积

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发表于 2023-3-28 21:31 | 显示全部楼层 |阅读模式
来道趣味题

昨天从以前收集的材料中看到一道题,觉得挺有趣。因为很多人有一个错误想象,觉得四面相同的四面体就是正四面体。然而这道题却说不是,而且还能求体积。题目如下:
已知三角形纸板三边长分别为5、6、7。用四个这样规格的纸板拼接成一个四面体,求四面体的体积。
发表于 2023-3-28 23:40 | 显示全部楼层
本帖最后由 天山草 于 2023-3-29 11:06 编辑

四面体棱长为 AB=a=5;  AD=b=7;  AC=c=6;  DC=p=5;  BC=q=7; BD=r=6。



上图中的 \(V\) 应该改成 \(V^2\) 才对。因此体积是 \(\sqrt{380}=19.4936\)。


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发表于 2023-3-29 09:04 | 显示全部楼层
用四个三边长分别为 (n-1), n, (n+1) 的三角形纸板, 拼接成一个四面体, 求这个四面体的体积

\(这个四面体的体积=\sqrt{\frac{ n^6 - 14 n^4 - 32 n^2}{72}}\ \ \ n=4,5,6,7,8,9,.....\)

如果按“四舍五入”,可以是这样一串数:

0, 9, 19, 34, 53, 78, 109, 147, 193, 248, 311, 385, 469, 565, 672, 792, 926, 1074, 1237,
1415, 1609, 1821, 2050, 2297, 2564, 2850, 3157, 3485, 3835, 4208, 4604, 5024, 5469,
5939, 6435,6959, 7509, 8088, 8697, 9334, 10003, 10702, 11433, 12197, 12994, .........

参考《已知一个四面体的六条棱长为 2、3、3、4、5、5 ,求此四面体体积的最大值 》

点评

能不能写出过程?还有那篇参考文章,直接转过来吧,搜索太麻烦了,只看到题目,看不到推导。  发表于 2023-3-29 09:52
很好,可简写成\(\frac{n}6\sqrt{\frac{(n^2+2)(n^2-16)}2}\),n>3一目了然。  发表于 2023-3-29 09:50
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 楼主| 发表于 2023-3-29 09:43 | 显示全部楼层
天山草 发表于 2023-3-28 15:40
四面体棱长为 AB=a=5;  AD=b=7;  AC=c=6;  DC=p=5;  BC=q=7; BD=r=6。

是四面体体积公式吗?感觉上是不对的。

点评

确 实错了,应该是 V^2=380,V=19.4936  发表于 2023-3-29 10:46
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发表于 2023-3-29 10:40 | 显示全部楼层


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发表于 2023-3-29 10:41 | 显示全部楼层


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发表于 2023-3-29 11:02 | 显示全部楼层

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发表于 2023-3-29 12:25 | 显示全部楼层

用四个三边长分别为 (n-1), n, (n+1) 的三角形纸板, 拼接成一个四面体, 求这个四面体的体积

\(这个四面体的体积=\sqrt{\frac{ n^6 - 14 n^4 - 32 n^2}{72}}\ \ \ n=4,5,6,7,8,9,.....\)

这公式应该没有问题,麻烦天山草找几个数验算验算。谢谢!

点评

公式有问题吧? 下楼公式才是对的。  发表于 2023-3-29 13:41
公式没有问题,我疑惑的是为什么n=3没有解呢?  发表于 2023-3-29 12:59
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发表于 2023-3-29 13:42 | 显示全部楼层

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发表于 2023-3-29 13:56 | 显示全部楼层
回答 时空伴随者:为什么 n=3 时不行? 因为这时三角形三边为 3、4、5,是一个直角三角形。四个这样的三角形无法构成一个四面体。

点评

而2,3,4时,就无法拼起来了。  发表于 2023-3-29 14:32
嗯,明白了,用四个全等的直角三角形拼了一下,两条交叉的斜边刚好在同一平面上,所以体积=0。  发表于 2023-3-29 14:30
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