hello年夜家好,我是健康百科网网小航来为年夜家解答以上题目,数学立体几何三棱锥外接球题目,一招解决高考立体几何外接球题目良多人还不知道,此刻让我们一路来看看吧!
高考立体几何的小题里,外接球的题目被良多学生以为是一个难点。今天这节课我们就来把这类题目一次性研究清晰。你会发现,本来“难点”其实不难,极可能只是本身在关头点的掌控上始终貌同实异,才一向难堪下去。
标题问题说“一招解决”,不夸大,真的就是一招,这招就是高中讲义中的阿谁定理:
球的任一截面圆心和球心的连线垂直于该截面。反之,球心在球的任一截面上的射影是该截面的圆心。
这个有点近似于初中学的平面几何“垂径定理”的定理,可以衍生出良多的结论。这些结论不需要记住,而是要理解。
对小圆(球的不外球心的截面)和它的肆意一个内接三角形,内接三角形的外心即小圆的圆心。
所以我们知道,球心必定在过内接三角形外心、垂直于内接三角形地点平面的直线上。也就知道,对一个球内接几何体,它的各个面过外心的垂线必定交于一点,这点就是球心。
例1. 已知三棱锥S-ABC的所有极点都在球O的球面上,△ABC 是边长为1的正三角形,SC为球O的直径,且SC = 2,则此棱锥的体积为 ___ .
阐发:SC为球O的直径,O是SC的中点,由点O在过△ABC外心且垂直于底面ABC的直线上,知点S到底面ABC的间隔即是点O到底面ABC的间隔的2倍,且后者很轻易就求到。
具体解决数学题目时,有以下方式:
一是球心在一个面过外心(这里不限于指三角形外心了,而是拓展为到平面内各极点间隔相等的点)的垂线上。作出这条垂线,在其上设出球心,按照球心到各极点间隔相等,列方程求解。例如我们常见的棱锥外接球题目。
例2. 高为2^(1/2)/4的四棱锥S-ABCD的底面是边长为1的正方形,点S、A、B、C、 D均在半径为1的统一个球面上,则底面ABCD的中间与极点S之间的间隔为 ___ .
若是是直棱柱,实在题目一样,只不外是酿成了球心在上下两平行底面的过外心的配合垂线上。(圆柱的环境下,外心就成底面圆心了。)
例3. 一个六棱柱的底面是正六边形,其侧棱垂直于底面,已知该六棱柱的极点都在统一个球面上,且该六棱柱的体积为9/8,底面周长为3,则这个球的体积为 ___ .
出格地,当直棱柱的上下底面是正方形,题目就酿成了我们熟习的长方体外接球题目。此时体对角线为外接球直径,d=2R=(a b c)^(1/2)。
当一个三棱锥的某极点处三条棱两两垂直(“墙角”型)时,也能够“补形”成长方体来处置。乃至更普遍的前提下,也能够机关长方体来处置。
例4. 已知点A、B、C、D在统一个球面上,AB垂直于平面BCD,BC垂直于DC,若AB=6,AC=2·(13)^(1/2),AD=8,则B、C两点间的球面间隔是 ___ .
阐发:可以机关一个以A、B、C、D为极点,AD为体对角线的长方体。
二是球心直接由两个面过外心的垂线的交点得出。
仍是上面给出的例4.
阐发:球心是过直角三角形ABC外心(即AC中点)和直角三角形BCD外心(即BD中点)的垂线的交点。
仍是第一节课说的阿谁事理:“万变不离其宗”。接住高考数学里的外接球题目,看起来良多招,“直接法”、“机关法”……实在本是一招。
本文就为年夜家讲授到这里,但愿对年夜家有所帮忙。