内容正文:
2024届立体几何核心考点(三)几何体的外接球
一.基础知识:
1.正长体或长方体的外接球的球心是其体对角线的中点.
2.正四面体:由四个全等正三角形围成的空间封闭图形,所有棱长都相等.
3.若三棱锥的对棱两两相等,则可将其放入某个长方体内
4.三棱锥有一条侧棱垂直于底面且底面是直角三角形模型,用构造法(构造长方体)解决,如下图.
二.经典例题:
1.一个正四面体的棱长为2,则这个正四面体的外接球的体积为( )
A. B. C. D.
2.在四面体中,若,,,则四面体的外接球的表面积为
A. B. C. D.
3.已知是球面上的四个点,平面,,,则该球的表面积为( )
A. B. C. D.
2024届立体几何核心考点(三)几何体的外接球
一.基础知识:
1.正长体或长方体的外接球的球心是其体对角线的中点.
2.正四面体:由四个全等正三角形围成的空间封闭图形,所有棱长都相等.
3.若三棱锥的对棱两两相等,则可将其放入某个长方体内
4.三棱锥有一条侧棱垂直于底面且底面是直角三角形模型,用构造法(构造长方体)解决,如下图.
二.经典例题:
1.一个正四面体的棱长为2,则这个正四面体的外接球的体积为( )
A. B. C. D.
解析:如图,四面体是正四面体,棱长,将其补形成正方体,
则正方体的棱长,此正方体的体对角线长为,
正四面体与正方体有相同的外接球,则正四面体的外接球半径,所以正四面体的外接球体积为.故选:A
2.在四面体中,若,,,则四面体的外接球的表面积为
A. B. C. D.
解:如下图所示,
将四面体放在长方体内,设该长方体的长、宽、高分别为、、,
则长方体的体对角线长即为长方体的外接球直径,设该长方体的外接球半径为,
由勾股定理得,上述三个等式全加得,
所以,该四面体的外接球直径为,因此,四面体的外接球的表面积为,故选:.
3.已知是球面上的四个点,平面,,,则该球的表面积为( )
A. B. C. D.
解:因为平面,所以,又,所以,又,所以平面;同理平面,则两两互相垂直,将三棱锥补形成以为长宽高的长方体,如下图所示,
又是球面上的四个点,所以球的直径为该长方体的体对角线,又,,所以该长方体的体对角线长为,
即球的直径,其中是球的半径;所以球的表面积为.故选:B.
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