把稜長為1的正方體射影到一個平面上,則射影的面積最大為多少
- 2022-09-02
方便起見,設正方體為ABCD-A‘B’C‘D’
投影最大的時候,應該是平面要和麵AB‘C平行,
三個面的投影為三個全等的菱形
而菱形的長對角線為√2
投影上三條對角線又構成一個邊長為√2的等邊三角形
並且投影的面積=等邊三角形面積 x 2
S = 1/2 x √2 x √(6)/2 = √3
將立體模型投射在平面上,想象一下這個立體模型是由無數根直線段組成的,類似於泡麵那樣,將泡麵取出,放入小碗,泡麵能不能裝進碗裡,取決於最長的那根麵條。
因此在正方體內最長的兩根線段構成的平面,則是投射面積最大的平面,因此,在稜長為1的正方體內最長的線段為4條對角線,長度為根號5,而且這四根線都交於同一個交點。所以,任意兩根對角線組成的平面為投射面積最大。
畫圖可知,最終的投射平面圖形應該是一個等邊6邊形,且六邊形最長的3條對角線長度均為根號5,因此六邊形的邊長為2分之根號5,因此最終投射面積為2分之15根號3
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