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    重慶教師招聘:與球有關的幾何體
    2020-04-22 16:37:57admin
           與球有關的結合體問題,一種是內(nèi)切,一種是外接.解題時要認真分析圖形,明確切點和接點的位置,確定有關元素間的數(shù)量關系,并作出合適的截面圖,如球內(nèi)切于正方體,切點為正方體各個面的中心,正方體的棱長等于球的直徑;球外接于正方體,正方體的頂點均在球面上,正方體的體對角線長等于球的直徑.

    1.球與正方體

    3.球與錐體

    規(guī)則的錐體,如正四面體、正棱錐、特殊的一些棱錐等能夠和球進行充分的組合,以外接和內(nèi)切兩種形態(tài)進行結合,通過球的半徑和棱錐的棱和高產(chǎn)生聯(lián)系,然后考查幾何體的體積或者表面積等相關問題.

    (1)球與四面體

    正四面體作為一個規(guī)則的幾何體,它既存在外接球,也存在內(nèi)切球,并且兩心合一,利用這點可順利解決球的半徑與正四面體的棱長關系.

    與球有關的幾何體

    (2)球與正棱錐

    球與正棱錐的組合,常見的有兩類,

    一是球為三棱錐的外接球,此時三棱錐的各個頂點在球面上,根據(jù)截面圖的特點,可以構造直角三角形進行求解.

    二是球為正棱錐的內(nèi)切球,例如正三棱錐的內(nèi)切球,球與正三棱錐四個面相切,球心到四個面的距離相等,都為球半徑R.這樣求球的半徑可轉(zhuǎn)化為求球心到三棱錐面的距離,故可采用等體積法解決,即四個小三棱錐的體積之和為正三棱錐的體積.

    綜合上面的幾種類型,解決與球的外切問題主要是指球外切多面體與旋轉(zhuǎn)體,解答時首先要找準切點,通過作截面來解決.如果外切的是多面體,則作截面時主要抓住多面體過球心的對角面來作;把一個多面體的幾個頂點放在球面上即為球的內(nèi)接問題.解決這類問題的關鍵是抓住內(nèi)接的特點,即球心到多面體的頂點的距離等于球的半徑.發(fā)揮好空間想象力,借助于數(shù)形結合進行轉(zhuǎn)化,問題即可得解.如果是一些特殊的幾何體,如正方體、正四面體等可以借助結論直接求解,此時結論的記憶必須準確.

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