Squid, the Fox
2022-07-01T01:49:42+00:00
在半径为1的球的内部有一个内接三棱锥,且知球心在三棱锥内部,求证,棱锥的所有棱长之和大于6
苏联91年奥赛题,初中的。
[quote][pid=623053529,32577896,1]Reply[/pid] Post by [uid=42338536]北极狐的媚笑[/uid] (2022-07-06 09:58):
利用三角形三边长短关系[/quote]不行,想过了。
三棱锥有6条边啊,只要证明6条边的和大于6就好了吧
利用圆心角和弦长的关系公式L=2R*sin(a/2)能做吗?
强行算是可以算出来的,高中立体几何嘛,但是我在想有没有更方便的方法,因为三棱锥刚好是6条棱,证明每条棱长度大于外接圆的半径可能更方便。
同平面三边对应角相加等于180度。
角与边长有关系。
设三个未知数,做偏导。
搞错了。是三边对应相加等于360度。
设同一顶点三棱对应角度为x,y,z度,则六条棱总厂为2sin(x/2)+2sin(y/2)+2sin(180-x/2-y/2)+2sin(z/2)+2(180-x/2-z/2)+2(180-y/2-z/2)
一共六项,由于剩余三边在同平面需要满足(360-x-y-z=0),实际上只需要2个未知数。
无论x,y,z如何取值,譬如x小于120,y小于120,那么z就大于120,则上式至少有3项角度值大于60,结果会大于6。
[quote][pid=623055610,32577896,1]Reply[/pid] Post by [uid=60660699]专门的小号[/uid] (2022-07-06 10:07):
三棱锥的每条边都大于1[/quote]不可能,随便拉一条小于1的内接线段都能在这基础上画个三棱锥
[quote][pid=623055419,32577896,1]Reply[/pid] Post by [uid=63942060]七海雷克顿[/uid] (2022-07-06 10:06):
强行算是可以算出来的,高中立体几何嘛,但是我在想有没有更方便的方法,因为三棱锥刚好是6条棱,证明每条棱长度大于外接圆的半径可能更方便。[/quote]不对的,是能有小于1的棱的。
球心和和三棱锥顶点连线
以球心为原点,其中一个条线为z轴建立坐标系
只要证明球心那个角大于60度就ok了
因为球心在三棱锥内部,所以实际上是必然大于九十度的
三角形三条边 a, b,c
假设c是最长边,那么就有 1/2(a+b)<c<a+b
直接用左边的规律就行了,这里用球心连接三棱锥的顶点,构造6个三角形
其中a,b都是半径1, 所以c>1, 每个三角形都是一样的情况,c1到c6每个都大于1
所以相加就大于6
球心到到棱锥两个顶点和棱围成一等腰三角形
接下来证明这个三角形顶角大于六十度就行 这样底边也就是棱肯定大于腰也就是球额半径1
然后应该是立体几何的内容了
才发现不是正三棱锥 再想想[s:ac:喷]
[quote][pid=623056604,32577896,1]Reply[/pid] Post by [uid=1715364]GaryLee[/uid] (2022-07-06 10:10):
不对的,是能有小于1的棱的。[/quote]不是正四面体么,那看来是我理解错了。
个人目前想到的思路,
构建三棱锥的方式是,从球面一点出发,向球内发散3条射线,这三条射线两两夹角为a、b、c,
通过这三个角构建三棱锥6边之和的函数F,再通过a、b、c的定义域和相互之间的关系,在定义域里利用不等式去证明F大于6
[quote][pid=623056944,32577896,1]Reply[/pid] Post by [uid=35075130]accelerations[/uid] (2022-07-06 10:12):
球心和和三棱锥顶点连线
以球心为原点,其中一个条线为z轴建立坐标系
只要证明球心那个角大于60度就ok了
因为球心在三棱锥内部,所以实际上是必然大于九十度的[/quote]符合条件的并不都是大于60度啊
[quote][pid=623057572,32577896,1]Reply[/pid] Post by [uid=13902723]zytb1124[/uid] (2022-07-06 10:14):
球心到到棱锥两个顶点和棱围成一等腰三角形
接下来证明这个三角形顶角大于六十度就行 这样底边也就是棱肯定大于腰也就是球额半径1
然后应该是立体几何的内容了
才发现不是正三棱锥 再想想[s:ac:喷][/quote]符合条件的三棱锥并不都大于60度啊。
[quote][pid=623058898,32577896,1]Reply[/pid] Post by [uid=1715364]GaryLee[/uid] (2022-07-06 10:19):
符合条件的三棱锥并不都大于60度啊。[/quote]我编辑了,你看看。