内容正文:
微专题
空间几何体的外接球问题
问题引入
问题1.你作为一名有数学创新思维的学生,打算设计一款文创产品献礼校庆。
该产品为组合体,球面上印有校徽。要求正四面体在球内任意旋转。
若正四面体棱长为10厘米,考虑节约成本,这样的球有多大?
新知探究
问题2:已知正方体 棱长为2,则正方体的外接球半径为?
正方体、长方体外接球直径为体对角线
新知探究
追问:除了外接球,正方体有没有内切球、棱切球?
新知探究
问题3:在正三棱锥 中, ,则三棱锥的外接球半径为?
墙角模型
新知探究
思考:这两个几何体的外接球半径为何相等?
墙角模型
正方体 同一起点的三条侧棱两两垂直且相等的三棱锥
割
补
小组合作
问题4:请以小组为单位头脑风暴,根据补形的思想,利用手中的外接球模型探究在正方体中可以截取哪些特殊的几何体,实现球心的等效转换。
同一顶点上的三条棱两两互相垂直且相等的三棱锥
墙角模型
小组合作
问题4 若在长方体中截取上述特殊几何体,有何特征?
墙角模型
四个面均为直角三角形的三棱锥
底面为直角三角形的直三棱柱
三组对棱两两相等
一条侧棱垂直于底面且底面为矩形的四棱锥
学以致用
跨时空对话
《九章算术·商功》:“斜解立方,得两堑堵。斜解堑堵,其一为阳马,一为鳖臑。
跨时空对话
《九章算术·商功》:“斜解立方,得两堑堵。斜解堑堵,其一为阳马,一为鳖臑。
学以致用
隐而不现 无中生“球”
课堂小结
补形法求简单几何体的外接球问题:
同一顶点上的三条棱两两互相垂直(墙角模型)
四个面均为直角三角形的三棱锥(鳖臑模型)
底面为直角三角形的直三棱柱(堑堵模型)
三组对棱两两相等
长方体
补形
一条侧棱垂直于底面的四棱锥(阳马模型)
数学的核心在于思维,数学思维的核心在于转化。
$$