外接球问题典型例题.pdf

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1、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯最新资料推荐⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯在三棱柱ABCA1B1C1中,已知AA1平面ABC,AA12,BC23,BAC,此2三棱柱各个顶点都在一个球面上,则球的体积为()322531A.B.16C.D.332【知识点】线面垂直的性质;球内接多面体;球体积的公式.【答案解析】A解析:解:直三棱ABCA1B1C1的各顶点都在同一球面上,(如图),p∵ABC中,?BAC,∴下底面ABC的外心P为BC的中点,2同理,可得上底面A1B1C1的外心Q为B1C1的中点,连接PQ,则PQ

2、与侧棱平行,所以PQ⊥平面ABC再取PQ中点O,可得:点O到A,B,C,A1,B1,C1的距离相等,∴O点是三棱柱ABCA1B1C1外接球的球心11∵RTPOB中,BP=BC=3,PQ=AA1=1,2222∴OB=BP+PO=2,即外接球半径R=2,434332p因此,三棱柱ABCA1B1C1外接球的球的体积为:V=pR=p2=.333故选:A.【思路点拨】根据题意并结合空间线面垂直的性质,可得三棱柱ABCA1B1C1外接球的球心是上下底面斜边中点的连线段PQ的中点.在直角RTPOB中,利用勾股定理算出OB的长,即得外接球半径

3、R的大小,再用球的体积公式即可算出所求外接球的体积.四面体ABCD中,已知AB=CD=29,AC=BD=34,AD=BC=37,则四面体ABCD的外接球的表面积()A.25B.45C.50D.100【知识点】几何体的外接球的表面积的求法;割补法的应用.1⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯最新资料推荐⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯【答案解析】C解析:解:由题意可采用割补法,考虑到四面体ABCD的四个面为全等的三角形,所以可在其每个面补上一个以29,34,37为三边的三角形作为底面,且以分别x,y,z长、两两垂

4、直的侧棱的三棱锥,从而可得到一个长、宽、222222高分别为x,y,z的长方体,并且x+y=29,x+z=34,y+z=37,则有(2R)22222252=x+y+z=50(R为球的半径),得R=,所以球的表面积为S=4πR=50π.故2选:C.【思路点拨】将四面体补成长方体,通过求解长方体的对角线就是球的直径,然后求解外接球的表面积.已知正四面体的棱长为2,则它的外接球的表面积的值为.【知识点】球内接多面体.【答案解析】3p解析:解:正四面体扩展为正方体,它们的外接球是同一个球,正方体的对角线长就是球的直径,正方体的棱长为:

5、1;对角线长为:3,3∴棱长为2的正四面体的外接球半径为.22骣琪3所以外接球的表面积为4p=3p,故答案为3p.琪桫2【思路点拨】正四面体扩展为正方体,它们的外接球是同一个球,正方体的对角线长就是球的直径,求出直径即可求出外接球半径,可求外接球的表面积.已知正三棱锥PABC,点P,A,B,C都在半径为3的求面上,若PA,PB,PC两两互相垂直,则球心到截面ABC的距离为________。3【答案】3【点评】本题主要考查组合体的位置关系、抽象概括能力、空间想象能力、运算求解能力以2⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

6、最新资料推荐⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯及转化思想,该题灵活性较强,难度较大。该题若直接利用三棱锥来考虑不宜入手,注意到条件中的垂直关系,把三棱平面四边形中,,,,将其沿对角线折成四面体,使平面平面,若四面体的顶点在同一个球面上,则该球的体积为()(A)(B)(C)(D)1.A根据题意,如图,可知中,,在中,,又因为平面平面,所以球心就是的中点,半径为,所以球的体积为:.正四棱锥的顶点都在同一球面上,若该棱锥的高为4,底面边长为2,则该球的表面积为3⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯最新资料推荐⋯⋯⋯⋯⋯

7、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯()8127A.B.16C.9D.44【答案】A【解析】设球的半径为R,则∵棱锥的高为4,底面边长为2,2222∴R=(4﹣R)+(),∴R=,∴球的表面积为4π?()=.故选:A一个几何体的三视图如图所示,其中正视图是一个正三角形,俯视图是一个等腰直角三角形,则该几何体的外接球的表面积为311正视图侧视图俯视图【知识点】几何体的三视图的应用、球的表面积16【答案解析】解析:解:由三视图知:几何体是三棱锥,且几何体的侧面SAC与底面垂直,高3SO为3,如图:4⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

8、⋯⋯⋯最新资料推荐⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯其中OA=OB=OC=1,SO⊥平面ABC,其外接球的球心在SO上,设球心为M,OM=x,则23231x3x,得x=,∴外接球的半径R=,∴几何体的外接球的表面积33416S=4π×=.33【思路点拨】由三视图解决几何问

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