例子问题
例子问题1:Dsq:计算四面体的体积
三维坐标空间中的金字塔1以原点为顶点的正方形为底,,,,在点处为顶点;二号金字塔的底是一个原点有顶点的正方形,,,,在点处为顶点.所有六个变量都代表正数。哪个金字塔的体积更大?
声明1:而且
声明2:
两个表述加在一起不足以回答这个问题。
任何一个表述单独都能充分解题。
两个表述合在一起能充分解题,但两个表述单独都不能充分解题。
表述一单独能充分解题,但表述二单独不能充分解题。
表述二单独能充分解题,但表述一单独不能充分解题。
表述二单独能充分解题,但表述一单独不能充分解题。
金字塔的体积是它的高度和底部面积的乘积的三分之一。两座金字塔有相同的底座,所以高的金字塔有更大的体积(如果它们的高度相等,它们的体积也相等)。
金字塔1如下图所示:
金字塔的底部在-平面,所以金字塔的高度是到顶点的垂直距离到这个平面;这是协调,.金字塔的底部是一个边长为10的平方,所以它的面积是10的平方,也就是100。这就是金字塔1的体积
同样,金字塔2的体积为
因此,问题要求我们确定哪一个而且是较大的。
单独假设表述一。自,我们可以将所有表达式乘以得到金字塔1的体积范围:
同样,自,我们可以将所有表达式乘以36,得到金字塔2体积的一个范围:
由于这两个范围的值相同,所以不能确定哪个金字塔的体积更大。
单独假设表述二。然后,自而且,很容易就能得出这样的结论
,
因此,金字塔2的体积更大。
例子问题2:Dsq:计算四面体的体积
注:图不是按比例画的,但你可以假设而且.
在上图中,矩形棱镜内嵌有一个矩形底座的金字塔;顶点是.金字塔的体积是多少?
表述一,30-60-90三角形面积.
表述二,等腰直角三角形面积为50。
表述一单独能充分解题,但表述二单独不能充分解题。
两个表述加在一起不足以回答这个问题。
两个表述合在一起能充分解题,但两个表述单独都不能充分解题。
表述二单独能充分解题,但表述一单独不能充分解题。
任何一个表述单独都能充分解题。
两个表述合在一起能充分解题,但两个表述单独都不能充分解题。
金字塔的体积是高度的三分之一矩形底的面积,也就是;也就是说,
单独假设表述一。面积,是短腿长度乘积的一半腿更长.同样,根据30-60-90定理,,因此,结合这些陈述,
,.
然而,我们没有办法找到答案,因此无法计算体积。
单独假设表述二。是等腰的,那么;同样,因为直角三角形的面积是它的腿的长度乘积的一半,
然而,我们没有办法找到答案.
两个表述一起给出了全部三个,,,则体积可计算为
例子问题3:Dsq:计算四面体的体积
三维坐标空间中的一个实体有四个顶点,,,对于某些正的值.固体的体积是多少?
声明1:
声明2:
两个表述合在一起能充分解题,但两个表述单独都不能充分解题。
表述一单独能充分解题,但表述二单独不能充分解题。
任何一个表述单独都能充分解题。
两个表述加在一起不足以回答这个问题。
表述二单独能充分解题,但表述一单独不能充分解题。
表述二单独能充分解题,但表述一单独不能充分解题。
所描述的图形是三角形金字塔,或四面体,在坐标三维空间下面。
金字塔的底部可以看作是一个三角形,上面有三个已知的坐标,,,它的底座面积是腿长乘积的一半,即
.
金字塔的体积是它的底部面积(48)和它的高度(从未知点到底部的垂直距离)的乘积的三分之一。因为基地完全在平面,这个距离是顶点的-坐标,也就是.因此,要确定金字塔的体积,唯一需要的是;这个信息在表述二中提供了,但在表述一中没有。
问题4:Dsq:计算四面体的体积
在上图中,一个四面体——一个三角形金字塔——有顶点显示在一个多维数据集中。求出四面体的体积。
表述1:广场的周长是16。
表述2:的面积是8。
两个表述加在一起不足以回答这个问题。
任何一个表述单独都能充分解题。
两个表述合在一起能充分解题,但两个表述单独都不能充分解题。
表述一单独能充分解题,但表述二单独不能充分解题。
表述二单独能充分解题,但表述一单独不能充分解题。
任何一个表述单独都能充分解题。
金字塔的体积是高度的三分之一它的底的面积,反过来,因为这是一个直角三角形,是两段长度乘积的一半而且它的腿。由于图中的棱镜是一个立方体,所以三个长度相等,所以我们可以分别设为.金字塔的体积是
因此,知道立方体的一条边的长度就足以确定金字塔的体积。
单独假设表述一。从广场周边开始正方形的每条边都是16,立方体的每条边都是这个单位的四分之一,也就是4。
单独假设表述二。有相同的腿,每个尺寸;因为它的面积是8,可发现如下:
仅从任何一种表述中,都可以计算出立方体每边的长度,进而计算出金字塔的体积。
例5:Dsq:计算四面体的体积
注:图非按比例绘制。
参考上图,它显示了一个四面体,或三角形金字塔。四面体的体积是多少?
声明1:是一个面积为64的等腰三角形。
声明2:是一个周长为48的等边三角形。
两个表述合在一起能充分解题,但两个表述单独都不能充分解题。
两个表述加在一起不足以回答这个问题。
任何一个表述单独都能充分解题。
表述二单独能充分解题,但表述一单独不能充分解题。
表述一单独能充分解题,但表述二单独不能充分解题。
两个表述合在一起能充分解题,但两个表述单独都不能充分解题。
每个表述都给出了关于一个三角形的足够信息,以确定它的面积、角和边长,但除了一条边外,其他三个三角形的信息都没有给出。
假设两个表述都是已知的。是一个面积为64的等腰三角形。自,我们可以用三角形的面积公式求出这个常见的边长,用这些长度作为高和底:
.
这是两者的长度而且.
根据45-45-90定理,长度乘以这个,或者.
自是等边三角形,.自是直角三角形,,,三角形也是等腰三角形,且;通过类似的论证,.
金字塔的体积可以计算出来。它的底,等于,面积64,高度为;用1 / 3乘以它们的乘积得到体积。
例子问题6:Dsq:计算四面体的体积
三维坐标空间中的金字塔1以原点为顶点的正方形为底,,,,在点处为顶点;二号金字塔的底是一个原点有顶点的正方形,,,,在点处为顶点.所有六个变量都代表正数。哪个金字塔的体积更大?
声明1:
声明2:
表述一单独能充分解题,但表述二单独不能充分解题。
任何一个表述单独都能充分解题。
两个表述加在一起不足以回答这个问题。
两个表述合在一起能充分解题,但两个表述单独都不能充分解题。
表述二单独能充分解题,但表述一单独不能充分解题。
表述一单独能充分解题,但表述二单独不能充分解题。
金字塔的体积是它的高度和底部面积的乘积的三分之一。
金字塔1如下图所示:
金字塔的底部在-平面,所以金字塔的高度是到顶点的垂直距离到这个平面;这是协调,.金字塔的底部是一个边长为10的平方,所以它的面积是10的平方,也就是100。这就是金字塔1的体积
同样,金字塔2的体积为
因此,问题是,如果是其中之一,是哪一个来是更大的量。
单独假设表述一。如果,然后,
自,因此,,-也就是说,金字塔2的体积更大。
表述二单独提供的信息不充分。我们取两组值而且加起来是25:
案例1:
在这种情况下,金字塔2的高度更高而且基座面积越大,所以很容易得出金字塔2的体积更大。
案例2:
那么金字塔1的体积是
金字塔2号是
这使得金字塔1的体积更大。
示例问题7:Dsq:计算四面体的体积
注:图不是按比例画的,但你可以假设.
在上图中,矩形棱镜内嵌有一个矩形底座的金字塔;顶点是.金字塔的体积是多少?
表述一,斜边30-60-90三角形长度是16。
表述二,斜边45-45-90度直角三角形长度.
表述一单独能充分解题,但表述二单独不能充分解题。
表述二单独能充分解题,但表述一单独不能充分解题。
任何一个表述单独都能充分解题。
两个表述加在一起不足以回答这个问题。
两个表述合在一起能充分解题,但两个表述单独都不能充分解题。
两个表述合在一起能充分解题,但两个表述单独都不能充分解题。
金字塔的体积是高度的三分之一矩形底的面积,也就是;也就是说,
单独假设表述一。是30-60-90三角形斜边长度为16。根据30-60-90三角形定理,腿短长度是这个的一半,还是8,腿长长度乘以,或.然而,长度无法确定。
单独假设表述二。45-45-90的直角三角形斜边长度是多少.根据45-45-90定理,它的腿而且每个都有长度除以,即;然而,长度无法确定。
从这两个表述结合起来,我们可以确定而且,计算体积:
.
例8:Dsq:计算四面体的体积
注:图非按比例绘制。
上图显示了一个带内切透镜的矩形棱镜四面体,或者三角形金字塔,有顶点.四面体的体积是多少?
表述一,等腰直角三角形有32个区域。
声明2:
表述一单独能充分解题,但表述二单独不能充分解题。
表述二单独能充分解题,但表述一单独不能充分解题。
两个表述加在一起不足以回答这个问题。
任何一个表述单独都能充分解题。
两个表述合在一起能充分解题,但两个表述单独都不能充分解题。
两个表述合在一起能充分解题,但两个表述单独都不能充分解题。
金字塔的体积是高度的三分之一,也就是,为底座面积;这个底,是一个直角三角形,等于它两条边长度乘积的二分之一,或者而且.因此,
或
单独从表述一,我们知道等腰,面积32;因此,其常用腿长可由面积公式确定:
因此,.然而,没有什么可以确定的.
表述二单独没有给出三个所需长度中的任何一个,也没有给出找到它们所需的任何信息。
然而,表述2连同表述1中的信息,可以用来找到.从表述二,,由表述一可知,;勾股定理可以用来寻找.因此,所有的三个,,可以找到,并且可以计算出金字塔的体积。
问题9:Dsq:计算四面体的体积
正四面体是一个有四个面,每个面都是等边三角形的固体。
求正四面体的体积。
表述一,每条边的长度为8。
表述2:每个面都有面积.
表述一单独能充分解题,但表述二单独不能充分解题。
两个表述合在一起能充分解题,但两个表述单独都不能充分解题。
任何一个表述单独都能充分解题。
表述二单独能充分解题,但表述一单独不能充分解题。
两个表述加在一起不足以回答这个问题。
任何一个表述单独都能充分解题。
给定每条边的长度,正四面体体积的公式是
.
表述一给出明确的信息。表述二给出了求的方法, since, if被替换为在等边三角形的公式中:
,
的价值可以确定。
例子问题1:Dsq:计算四面体的体积
注:图非按比例绘制。
上图显示了一个带内切透镜的矩形棱镜四面体,或者三角形金字塔,有顶点.四面体的体积是多少?
表述1:矩形面积200。
表述二:矩形面积120。
表述二单独能充分解题,但表述一单独不能充分解题。
任何一个表述单独都能充分解题。
表述一单独能充分解题,但表述二单独不能充分解题。
两个表述加在一起不足以回答这个问题。
两个表述合在一起能充分解题,但两个表述单独都不能充分解题。
两个表述加在一起不足以回答这个问题。
金字塔的体积是高度的三分之一,也就是,为底座面积;这个底,是一个直角三角形,等于它两条边长度乘积的二分之一,或者而且.因此,
或
我们需要知道的值,,求金字塔的体积。我们通过检查两种情况来证明这两种说法给出的信息不充分。
案例1:
矩形面积.
矩形面积.
金字塔的体积是
案例2:
矩形面积.
矩形面积.
金字塔的体积是
在每一种情况下,两种说法的条件都符合,但金字塔的体积不同。