本题导读
本题考查长方体基本几何量的计算。解题核心在于将“共一顶点的三个面的面积”转化为长方体长、宽、高的两两乘积,通过解代数方程组求出三条棱长的平方和,最后套用长方体体对角线公式即可求解。
📌【题干】
Question
(2000年广东卷) 一个长方体共一顶点的三个面的面积分别是 ,这个长方体对角线的长是()
A. B. C. D.
🔍【思路分析】
破题导航
- 设长方体共一顶点的三条棱长分别为 。
- 根据题意列出关于面积的方程组:。
- 将三个方程相乘求出 ,进而求出 。然后分别除以单个面积,求出 的值,从而算出 。
- 或者直接两两相乘除以第三个,如 快速求出各棱长的平方。
- 代入体对角线公式 求得最终结果。
✅【答案】
Success
D
✍【详细解析】
Abstract
设长方体交于同一顶点的三条棱长分别为 。 由题意,这三个相邻面的面积分别为:
我们要求的是长方体对角线的长 ,其公式为 。因此需要求出 。
将三个等式巧妙组合:
- 求 :用
- 求 :用
- 求 :用
将 代入对角线长公式:
正确选项为:D
💡【考点归纳与避坑指南】
Danger
- 核心考点:长方体面积与棱长的代数关系;长方体对角线公式 。
- 核心方法:方程组的“两积除一”技巧(求平方)。直接求 会引入双重根号(如 ),容易增大计算量和出错率,直接求平方是最高效的。
- 避坑指南:切勿将“对角线”误解为某个面的面对角线。立体几何中默认“长方体对角线”指的是穿过内部的体对角线。
📖【试题探源与推广】
Tip
- 试题探源:本题为立体几何极经典的代数化计算入门题,常被作为教材例题。
- 结论推广:若长方体共顶点的三个面面积为 ,则其体对角线长为 ;其体积为 。
🔗【关联脉络】
Multi column
知识锚点 (Nodes)
类题演练 (Links)