小明家有一个正十二面体的月历,棱长为10cm

小明家有一个正十二面体的月历,棱长为10cm
(1)它的体积是多少立方厘米?
(2)做这个月历要多少平方厘米的纸?
天蓝海阔 1年前 已收到1个回答 举报

蜡笔小新家的小白 种子

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侧面正五边形外接圆半径 r=(10/2)/sin36°=5/sin36°=20/√(10-2√5)≈8.5(cm);
(2)单侧面积 s=[(r²sin72°)/2]*5=5*[(25/sin²36°)sin72°]/2=125cot36°=125(√5+1)/√(10-2√5);
侧面积总和 S=12s=12*125[(√5+1)/√(10-2√5)]≈2064.57( cm² )(总用纸量);
(1)沿几何体任意一条棱线(例如正对面这条竖向上行的棱线)、过球心用平面切割几何体,所得球(圆)内接六边形形状如下:

图中棱线长 L=10 cm 即几何体棱长,
正五边形角边距 d=r(1+cos36°)=(5/sin36°)*(1+cos36°)=5√(10+2√5)/(√5-1)≈15.3884;
若外接球(圆)半径为 R,则 2arcsin[d/(2R)]+arcsin[L/(2R)]=90°;
sin{2arcsin[d/(2R)]}=cos{arcsin[L/(2R)]} → 2*[d/(2R)]*√(4R²-d²)/(2R)=√(4R²-L²)/(2R) →
→ d²(4R²-d²)=R²(4R²-L²);解得 R²=75(此解 R侧面距球心的距离 h=√(R²-r²)=(186.7-8.5²)≈10.693;
以球心为顶点、侧面正五边形为底面的棱锥体积是 v=s*h/3;
整个几何体包含 12 个这种棱锥,所以 V=12v=12s*h/3=2064.57*10.693/3≈7353.8(cm³);

1年前

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