这日经过三道题来协商一下多面体的内切球题目.
训练1:
(1)
(2)
谜底:BB
解析:
上述两道题是统一路题,都是找直三棱柱的内切球,首先找底面三角形的内切圆,底面为直角三角形,其内切球的半径的最好求法如图,获得8-r+6-r=10,解得r=2.
普遍地,直角三角形两直角边长为a、b,斜边为c,则内切圆半径为(a+b-c)/2.
尔后再较量该内切圆的直径与三棱柱的高的关连,第一题直径比高小,因而最大球直径为该内切圆直径;第二题直径比宏大,因而最大球直径为该棱柱的高.
即使不是直角三角形,求其内切圆半径采取的是等面积法,如上题,将三角形ABC分红三个小三角形:△ABO、△ACO、△BCO,则有6×8/2=(6+8+10)×r/2.
普遍地,即使三角形周长为C,面积为S,内切圆半径为r,则C×r/2=S,即r=2S/C.
类比到三棱锥A-BCD中,其内切球球心为O,内切球半径为r,表面积为S,体积为V,能够将该三棱锥分红四个小的三棱锥O-ABC、O-ABD、O-BCD、O-ACD,则有S×r/3=V,即r=3V/S.
特别地,即使三棱锥A-BCD是正四周体,其内切球球心和外接球球心重合,都在正四周体高上(此处略去证实),设正四周体的高为h,内切球半径为r,则有r=3V/S=h/4,即正四周体的内切球半径为高的1/4,为外接球半径的1/3.
训练2:
谜底:C
解析:
类比上述对普遍三棱锥的内切球半径的解析,连OA、OB、OC、OD,则VA-BEFD=VO-ABD+VO-ABE+VO-ADF+VO-BEFD,VA-EFC=VO-AFC+VO-AEC+VO-EFC,又VA-BEFD=VA-EFC,而每个三棱锥的高都是原四周体的内切球的半径,故SABD+SABE+SADF+SBEFD=SAFC+SAEC+SEFC.又面AEF为大家面,故选C.
训练3:
谜底:C
解析:
如图,当四周体高最小的时辰,四个球两两相切,且每个球都和原四周体三个相邻的面相切,设四个球的球心别离为O1、O2、O3、O4,简单求得这四个球心形成的正四周体的高为2√6/3,又O1到原四周体的三个侧面的间隔为1,由上头的解析可得O1到A的间隔是O1到侧面间隔的3倍,为3,因而原四周体的高为1+3+2√6/3.
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