三棱

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高考记忆ldquo暴解rdquo [复制链接]

1#

例1已知三棱锥

的四个顶点在球

的球面上,

是边长为

的正三角形,

分别是

的中点,

,则球

的体积为

.

解:以

为原点建立如下图所示的空间直角坐标系,

易得各点坐标为

,则

得:

又由

得:

解得

,设

外接球球心

,半径为

,则由

得:

即有

即外接球体积为

注:这题好像是年全国卷一理数一题.

例2三棱锥

中,

平面

,则该三棱锥的外接球表面积为

.

解:以

为原点建立如图所示的空间直角坐标系,

易得各点的坐标为

设其外接球球心

,半径为

,则由

即有

例3已知三棱锥

中,

的中点,点

在平面

上的射影恰好为

的中点,则该三棱锥外接球的表面积为

.

解:以

为原点建立如图所示的空间直角坐标系,

易得各点坐标为

,由

的中点,记

的中点为

,则

由题

,即

,设其外接球球心

,半径为

;则由

得:

解得

则其外接球表面积为:

例4已知四面体

的一条棱长为

,其余棱长为

,且所有顶点都在表面积为

的球面上,则

的值等于

.

解:以

为原点建立如图所示的空间直角坐标系,

易得各点坐标为

,则

解得

设该三棱锥外接球球心

,半径为

,则由

得:

解得:

又球面积为

,即

注意到

,解得

.

例5在正三棱锥

中,

的中点,且

,底面边长

,则正三棱锥

的外接球体积为

.

解:以

为原点建立下图所示的空间直角坐标系,

易得各点坐标为:

,易得

,则由

,即

,即

解得:

设其外接球球心

,半径为

,则由

得:

解得:

即有

则其外接球体积

例6在四面体

中,

二面角

的平面角为

,则四面体

外接球的表面积为

.

解:以

为原点建立如图所示的空间直角坐标系,

易得各点坐标为

,由

有:

又因为平面

的一个法向量为

,设平面

的一个法向量为

,则

不妨取

,则

解得:

,设其外接球球心为

,半径为

,则由

得:

解得:

,故其外接球表面积

例7已知在三棱锥

中,

则三棱锥

外接球的体积为

.

解:以

为原点建立如图所示的空间直角坐标系,

易得各点坐标为

,则由

解得

,即

,设其外接球球心

,半径为

,则由

解得

故外接球半径为

故其体积为

例8已知四面体的一条棱长为

,其余棱长均为

,则这个四面体的外接球的半径为

.

解:以

为原点建立如图所示的空间直角坐标系,记

,其余棱长为

易得各点坐标为

,则由

解得:

,设其外接球球心

,半径为

,则由

得:

解得:

总结:其实对于绝大部分求外接球半径的问题,只要能建立合理的坐标系,确定好各点坐标,再利用球面上各点到球心的距离都等于球的半径即可解出.当然我并不是很推崇这种作法,传统的方法一般能够更加简洁,但是暴解也不失为一种处理方法.

许伯豪

数学是天赋,勤奋是选择。

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