摘 要:在高中教材中,與球有關(guān)的知識點(diǎn)不多,僅僅只涉及到球的簡單性質(zhì)、表面積和體積,而高考中,球通常會與棱錐、棱柱進(jìn)行組合,主要考查棱錐、棱柱的外接球問題.因此我們有必要學(xué)習(xí)清楚棱錐、棱柱與它們的外接球的關(guān)系.本文從“有一個側(cè)面垂直于底面的棱錐與它的外接球的關(guān)系”說起,給大家介紹解決此類問題的速解方法.
關(guān)鍵詞:多面體;外接球;正弦定理
中圖分類號:G632 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1008-0333(2023)22-0010-04
定理 若有一個側(cè)面垂直于底面的棱錐的各頂點(diǎn)都在同一個球面上,設(shè)此側(cè)面三角形的外接圓半徑為r1,底面多邊形的外接圓半徑為r2,此側(cè)面與底面的公共棱長為2a,則此棱錐的外接球的半徑R=r21+r22-a2.
證明 如圖1,若側(cè)面PAB⊥底面ABC,設(shè)△PAB的外接圓的圓心為O1,半徑為r1,底面多邊形的外接圓的圓心為O2,半徑為r2,球心為O,球的半徑為R,此側(cè)面與底面的公共棱長為2a.取AB的中點(diǎn)為O3,連接OO1,OO2,OO3,AO.
總之,“有一個側(cè)面垂直于底面的棱錐與它的外接球的關(guān)系問題”是眾多棱錐、棱柱的外接球問題中的一種類型.此類問題有了上述公式,就不用挖空心思地去找球的球心了,從而降低了試題的難度,使學(xué)生的解題速度得以大大提高.不過要提高解題速度,一定要記熟上述公式;還必需要熟練應(yīng)用正余弦定理解三角形,用正弦定理解三角形外接圓的半徑.
參考文獻(xiàn):
[1] 沈清臣.幾類特殊的多面體外接球問題[J].數(shù)理化解題研究,2020(28):61-63.
[責(zé)任編輯:李 璟]
收稿日期:2023-05-05
作者簡介:李勇(1976.9-),貴州省石阡人,本科,中學(xué)高級教師,從事高中數(shù)學(xué)教學(xué)研究.