Khối đa diện lồi và Khối đa diện đều

Bài học Lí thuyết toán 12: Khối đa diện lồi và khối đa diện đều bao gồm khái niệm về khối đa diện lồi, đa diện đều và các tính chất của 5 loại khối đa diện đều. Hi vọng các em sẽ ôn tập hiệu quả, hướng đến đạt mục tiêu trong các kì thi lớn sắp tới.

1. Khối đa diện lồi

Định nghĩa:

Một khối đa diện được gọi là khối đa diện lồi nếu với bất kì hai điểm A và B nào của nó thì mọi điểm của đoạn AB cũng thuộc khối đó.

Ví dụ:

Khối đa diện lồi Khối đa diện không lồi

2. Khối đa diện đều

2.1. Định nghĩa

Khối đa diện đều là một khối đa diện lồi có hai tính chất sau đây:

  • Các mặt là những đa giác đều p cạnh.
  • Mỗi đỉnh là đỉnh chung của đúng q mặt.

Khối đa diện đều như vậy gọi là khối đa diện đều loại \{ p,q \}.

2.2. Định lí

Chỉ có 5 loại khối đa diện đều. Đó là loại \{ 3,3 \}, loại \{ 4,3 \}, loại \{ 3,4 \}, loại \{ 5,3 \}, loại \{ 3,5 \}.

Tùy theo số mặt của chúng, 5 khối đa diện trên có tên gọi là:

\{ 3,3 \} Khối tứ diện đều; \{ 4,3 \} khối lập phương; \{ 3,4 \} khối bát diện đều; \{ 5,3 \} khối mười hai mặt đều; \{ 3,5 \} khối hai mươi mặt đều.

2.3. Bảng tóm tắt của năm loại khối đa diện đều

Khối đa diện đều

Số đỉnh

Số cạnh

Số mặt

Loại

Số MPĐX

Tứ diện đều

4

6

4

\{ 3,3 \}

6

Khối lập phương

8

12

6

\{ 4,3 \}

9

Bát diện đều

6

12

8

\{ 3,4 \}

9

Mười hai mặt đều

20

30

12

\{ 5,3 \}

15

Hai mươi mặt đều

 

12

30

20

\{ 3,5 \}

15

Chú ý:

Giả sử khối đa diện đều loại \{ n,p \} có D đỉnh, C cạnh và M mặt.

  • Khi đó, ta có công thức sau:

\boxed{pD =2C =nM}

  • Định lý Ơ - le: Mọi khối đa diện lồi đều có:  D - C +M =2

3. Một số kết quả quan trọng về khối đa diện lồi

3.1. Kết quả 1

Cho một khối tứ diện đều. Khi đó:

  • Các trọng tâm của các mặt của nó là các đỉnh của một khối tứ diện đều;
  • Các trung điểm của các cạnh của nó là các đỉnh của một khối bát diện đều (khối tám mặt đều).

3.2. Kết quả 2

  • Tâm của các mặt của một khối lập phương là các đỉnh của một khối bát diện đều.
  • Tâm của các mặt của một khối bát diện đều là các đỉnh của một khối lập phương.

3.3. Kết quả 3

Hai đỉnh của một khối bát diện đều được gọi là hai đỉnh đối diện nếu chúng không cùng thuộc một cạnh của khối đó. Đoạn thẳng nối hai đỉnh đối diện gọi là đường chéo của khối bát diện đều.

Khi đó:

  • Ba đường chéo cắt nhau tại trung điểm của mỗi đường;
  • Ba đường chéo đôi một vuông góc với nhau;
  • Ba đường chéo bằng nhau.
Câu trắc nghiệm mã số: 1732, 1707,1702,1734,1736
  • 8 lượt xem
Sắp xếp theo