How many pairs of parallel edges, such as AB‾\overline{AB}, and GH‾\overline{GH}, or EH‾\overline{EH}, and FG‾\overline{FG}, does a cube have?
在一个正方体中有多少对平行的棱(例如AB‾\overline{AB}和GH‾\overline{GH},或者EH‾\overline{EH}和FG‾\overline{FG})?
A. 6
B. 12
C. 18
D. 24
E. 36

完整解法

1. 分析正方体棱的平行关系并按方向分类

正方体共有 1212 条棱。这 1212 条棱按空间中的三个互相垂直的方向(长、宽、高三个方向)可以分成 33 组,每组包含 44 条互相平行的棱。不同方向的棱之间不可能平行。

2. 计算每个方向上的平行棱对数并求总数

在每一个方向中,有 44 条互相平行的棱。从这 44 条棱中任选 22 条,均能组成一对平行的棱,因此每个方向有:
(42)=4×32=6 对\binom{4}{2} = \frac{4 \times 3}{2} = 6 \text{ 对}
正方体共有 33 个这样的方向,因此平行的棱的总对数为:
3×6=18 对3 \times 6 = 18 \text{ 对}
对应选项 C。

答案

C

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  2. 2下图中一共有 ___ 条线段.