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文档简介
球与多面体的内切、外接球的内接正(长)方体的对角线等于球直径。一、直接法ABCDD1C1A1OB1对角面设棱长为1变式1:一个正方体的各顶点均在同一球的球面上,若该正方体的表面积为24,则该球的体积为
.例1、若棱长为3的正方体的顶点都在同一球面上,则该球的表面积为
.变式2:一个长方体的各顶点均在同一球面上,且一个顶点上的三条棱长分别为1,2,3,则此球的表面积为
.变式3:已知各顶点都在一个球面上的正四棱柱高为4,体积为16,则这个球的表面积为()A.B.C.D.C.ra一、直接法内切球的直径等于正方体的棱长。一、直接法内切球的直径等于正方体的面对角线长。球内切于正方体的各条棱甲图乙图丙图例1
甲球内切于正方体的各面,乙球内切于该正方体的各条棱,
丙球外接于该正方体,则三球表面面积之比为()
A.1:2:3 B. C. D.球的外切正方体的棱长等于球直径。正方形的对角线等于球的直径。球的内接正方体的对角线等于球直径。AACBPO二、构造法
例1、(2012辽宁16)已知正三棱锥P-ABC,点P,A,B,C都在半径为的球面上,若PA,PB,PC两两互相垂直,则球心到截面ABC的距离为
。1、构造正方体变式题、已知球O的面上四点A、B、C、D,
则球O的体积为
。例5、求棱长为a的正四面体P–ABC的外接球的表面积。求正多面体外接球的半径求正方体外接球的半径变式题:一个四面体的所有棱长都为,四个顶点在同一球面上,则此球的表面积()A.B.C.D.
A2、构造长方体已知点A、B、C、D在同一个球面上,,则B、C两点间的球面距离是().,,变式、(2013郑州质检)在三棱锥中,
,则该三棱锥的内接球的表面积为
。
三、确定球心位置法
例、在矩形ABCD中,AB=4,BC=3,AC沿将矩形ABCD折成一个直二面角B-AC-D,则四面体ABCD的外接球的体积为(
)
C四、公式法
例、一个六棱柱的底面是正六边形,其侧棱垂直于底面,已知该六棱柱的顶点都在同一个球面上,且该六棱柱的体积为,底面周长为3,则这个球的体积为
。思考题:半径为R的球的外切圆柱(球与圆柱的侧面、两底面都相切)的表面积为____,体积____.五、构造直角三角形例13、求棱长为1的正四面体外接球的体积。六、寻求轴截面圆半径法
例1、正四棱锥S-ABCD的底面边长和各侧棱长都为,点S,A,B,C,D都在同一球面上,则此球的体积为
.解设正四棱锥的底面中心为,外接球的球心为O,如图3所示.∴由球的截面的性质,可得又,∴球心O必在所在的直线上.∴的外接圆就是外接球的一个轴截面圆,外接圆的半径就是外接球的半径.在中,由
是外接圆的半径,也是外接球的半径.故几何体的内切球
例、正四面体的棱长为a,则其内切球和外接球的半径是多少?
图1解:如图1所示,设点o是内切球的球心,正四面体棱长为a.由图形的对称性知,点o也是外接球的球心.设内切球半径为r,外接球半径为R.正四面体的表面
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