三棱锥的外接球半径怎么求?
正三棱锥的外接球半径求法:
设A-BCD是正三棱锥,侧棱长为a,底面边长为b,则外接球的球心一定在这个三棱锥的高上。
设高为AM,连接DM交BC于E,连接AE,然后在面ADE内做侧棱AD的垂直平分线交三棱锥的高AM于O,则0就是外接球的球心,AO,DO是外接球的半径。
(当三棱锥的侧棱与它的对面所成的线面角小于90度时,即角DAE小于90度时,球心在棱锥的内部;当线面角等于90度时,球心恰好在底面正三角形的中心M上;当线面角大于90度时,球心在棱锥的外部,在棱锥高AM的延长线。下面我给出的解法是第一种情况,球心在棱锥的内部。另两种情况你自己可以照理推出。)
设AO=DO=R
则,DM=2/3DE=2/3*2分之根号3倍的b=b/根号3
AM=根号(a^2-b^2/3)
OM=AM-A0=根号(a^2-b^2/3)-R
由DO^2=OM^2+DM^2得
R=根号3倍的a^2÷2倍的根号(3a^2-b^2)
内切球半径用等体积法,连接内切球球心和棱锥各顶点分割成若干三棱锥,则每个三棱锥体积为1/3底面积×R,全棱锥体积为1/3全面积×R;外接球则先考查任一侧面的三点外心的法线;对于特殊棱锥考虑补形为长方体之类的。
拓展资料:
三棱锥锥体的一种,几何体,由四个三角形组成。固定底面时有一个顶点,不固定底面时有四个顶点。外接球,意指一个空间几何图形的外接球,对于旋转体和多面体,外接球有不同的定义,广义理解为球将几何体包围,且几何体的顶点和弧面在此球上。
一些不规则的立体图形的外接球确实不好做,一是球心难找,球心找不到半径更找不到,找到了外接球的圆心和求得半径,就是这类题目的突破点。要牢记性质:球心与任一截面圆心的连线垂直于截面。反之,任一截面通过圆心的垂线穿过球心。
参考资料:
2021-01-25 广告
首先将三棱锥放置在坐标系中,并将其顶点作为原点,其底面中心为 C。这样可以确定出 OC 的长度为 r,也就是外接球的半径。
然后,将三棱锥旋转后,让其底面对准坐标轴,此时 OC 依然是外接球的半径,而且可以使用坐标轴上的点来表示三棱锥的顶点的位置。
如果将三棱锥的底面分成三角形,则可以确定出三角形的顶点坐标,并使用勾股定理来求出三角形的斜边长度。
最后,将斜边长度代入勾股定理,并求出 r 的值即可。
具体的,假设三棱锥的底面是一个正三角形,顶点坐标分别为(±a,0,0)和(0,±b,0),则三角形的斜边长度为 c=sqrt(a^2+b^2),r 的值就是 OC 的长度,也就是 r=sqrt(c^2+h^2),其中 h 是三棱锥的顶点到底面的距离。