正三棱锥的外接球半径与内切球半径的求法是什么,请详
设正三棱锥P-ABC,底△ABC是正△,AB=BC=CA=b,PA=PB=PC=a,
作PH⊥平面ABC,H是△ABC外心(重心),
连结AH并延长与BC相交于D,
AD=√3b/2,
AH=(2/3)√3b/2=√3b/3,
PH^2=PA^2-AH^2,
PH=√(a^2-b^2/3),
在平面PAD上作PA的垂直平分线EO,交PH于O,则O是外接球心,PO=R,
△PEO∽△PHA,
PE*PA=PO*PH,
a^2/2=R*√(a^2-b^2/3),
R=a^2/[2√(a^2-b^2/3)]
=3a^2/[2√(9a^2-3b^2)].
设内切球半径r.
侧面斜高h=√(a^2-b^2/4)=√(4a^2-b^2)/2,
S△PAB=(1/4)b*√(4a^2-b^2),
依次连结内切球心与各顶点,则分成4个小棱锥,其体积之和等于大的棱锥,
(1/3)3r*(1/4)b*√(4a^2-b^2)+r√3b^2/4/3=(1/3)(√3b^2/4)*√(a^2-b^2/3),
r=[b√(9a^2-3b^2)/[(3√(12a^2-3b^2)+3b]
正三棱锥的外接球的球心与它的内切球的球心重合: 只有正四面体的外接球心和内切球心重合,其它情况一般正三棱锥不重合。棱长为a 的正三棱锥外接球与内切球公式: (a√6)/4外接球半径 (a√6)/12内接球半径。
扩展资料:
h为底高(法线长度),A为底面面积,V为体积,L为斜高,C为棱锥底面周长有:三棱锥棱锥的侧面展开图是由4个三角形组成的,展开图的面积,就是棱锥的侧面积,则 :(其中Si,i= 1,2为第i个侧面的面积)S全=S棱锥侧+S底S正三棱锥=1/2CL+S底V=1/3A(底面积)*h
因为正四面体底面为正三角形,所以斜高线位于任意顶点与底边中点连线,又三线合一,所以侧面重心位于高线距顶点2/3处,即可算出顶点与重心(球与侧面切点)的距离,又知正三棱锥边长,即可根据勾股定理算出圆心所在直线(即顶点与底面重心的连线)的长度,即可算出底面与球心的距离(即内切球半径)。
参考资料来源:百度百科-正三棱锥
2021-01-25 广告