高中排列组合与立体几合相结合的一个问题

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/06/05 08:01:52
四面体的各顶点和各棱的中点共10个点。问,从中任取三个点确定一个平面,共确定多少个平面?以这10个点为顶点,共能确实多少个三棱椎?如果把题干中的四面体换成五面体呢?六面体呢?请详细解答,谢谢。步骤要用排列组合

1.从四面体的10个点中任意取三个点有C(10,3)种(这里C(10,3)里10为下标,3为上标)
而其中三个点不能构成面的情况,即三点共线的情况共有6种(也就是6条棱)
所以从中任取三个点确定一个平面,共确定平面C(10,3)-6=114个

2.
因为取一个平面再取面外一点可以构成三棱锥
而以这10个点为顶点可以确定C(10,3)-6个平面,为三棱锥的底面
取定底面后
只用再从剩下的7个点中取一点作顶点即可,有C(7,1)种取法
所以有[C(10,3)-6]C(7,1)种。

但其中可能出现4点共面的情况,必须排除
4点共面的情况:
一共有6*2=12条中位线(一条棱对应两条中位线)
而平行于同一条棱的中位线共面,所以此时4点共面,共有6种这样的情况,排除。(其实也可以是一条棱对应一种共面的四点的情况)
而每个由两条中位线确定的面有C(4,1)=4种被取为一个底面和一个顶点的情况
所以再先取底面再取顶点的[C(10,3)-6]C(7,1)种情况中必须排除6*4种取成共面的情况。
所以能确定三棱椎[C(10,3)-6]C(7,1)-6*4=114*7-24=774种。

3.若是五面体,则有各顶点5个,各棱的中点8个
则共确定平面C(13,3)-8
能确定三棱椎[C(13,3)-8]C(10,1)-8*4

4.若是六面体,则有各顶点6个,各棱的中点10个
则共确定平面C(16,3)-10
能确定三棱椎[C(16,3)-10]C(13,1)-10*4

那啥,不保证正确。