例题:正四棱锥S-ABCD,底面边长为2,侧棱长为3 , 求其外接球和内切球的半径是多少?
关于求外接球半径,首先了解外接球球心的定义:在空间中,若一个定点与一个简单多面体的所有顶点的距离都相等 , 那么这个定点就是该简单多面体的外接球的球心 。
关于内切球半径,若一个多面体的各面都与一个球的球面相切,则称这个多面体是这个球的外切多面体 , 这个球是这个多面体的内切球 。
内切球的球心到多面体各面的距离均相等 。体积分割法是求多面体内切球半径的通用做法 。
首先画个正四棱锥的图,标准不标准无所谓,自己能看懂,能说明问题就行 。
外接球半径:
S、A、B、C、D均在同一球面上,O?为底面ABCD的中心,也是ABCD所在截面圆的圆心 , 外接球球心在直线O?S上,以三角形SBD为研究对象,将立体几何问题平面化,设球心为O(O点位置也可以在S与O?之间,不影响计算结果),连接OB,OS,OB=OS=球半径R(草稿纸上画的很不标准,但不影响计算结果))OS与BD交点为O?,SO⊥BD,下面根据勾股定理 , 就可以算出外接球半径R 。具体过程过草稿纸图片 。
内切球半径:
*** 一:
因为内切球的球心到多面体各面的距离均相等,如草稿纸所示,M、N点分别是内切球与平面SAB和SCD的切点,连接 *** 、SN并延长,与EF交点为E、F点 。
作图,以三角形SEF为研究对象,利用三角形SEF的面积等于三角形OEF、OFS、OSE之和,内切球半径r为高,不难求出r的值 。
*** 二:
体积分割法 , 求多面体内切球半径的通用做法,这种 *** 更简单一些 。
文章插图
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求外接球半径方程组的两种解法
将草稿纸进行整理,参考答案如下:
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【正四棱锥 正四棱锥外接球和内切球的半径】参考答案
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