正多面体又称为柏拉图立体,是指一个多面体的所有面都是全等的正三角形或正多边形,每个顶点聚集的棱的条数都相等,这样的多面体就叫做正多面体.可以验证一共只有五种多面体.令

(

均为正整数),我们发现有时候某正多面体的所有顶点都可以和另一个正多面体的一些顶点重合,例如正

面体的所有顶点可以与正

面体的某些顶点重合,正

面体的所有顶点可以与正

面体的所有顶点重合,等等.
(1)当正

面体的所有顶点可以与正

面体的某些顶点重合时,求正

面体的棱与正

面体的面所成线面角的最大值;
(2)当正

面体在棱长为

的正

面体内,且正

面体的所有顶点均为正

面体各面的中心时,求正

面体某一面所在平面截正

面体所得截面面积;
(3)已知正

面体的每个面均为正五边形,正

面体的每个面均为正三角形.考生可在以下2问中选做1问.
(第一问答对得2分,第二问满分8分,两题均作答,以第一问结果给分)
第一问:求棱长为

的正

面体的表面积;
第二问:求棱长为

的正

面体的体积.