王馨
三棱錐的外接球問(wèn)題主要有求三棱錐的外接球的體積、表面積、半徑.這類問(wèn)題對(duì)同學(xué)們的抽象思維和分析推理能力有較高的要求,解題時(shí)通常很難確定外接球的球心,所以很多同學(xué)不知如何下手.下面筆者介紹兩個(gè)破解三棱錐外接球問(wèn)題的“妙招”.
一、構(gòu)造正方體或長(zhǎng)方體
如果三棱錐的一條側(cè)棱垂直于底面,而且底面是直角三角形,那么可將其視為正方體或長(zhǎng)方體的一部分,以三棱錐的三條側(cè)棱為邊構(gòu)造正方體或長(zhǎng)方體,這樣正方體或長(zhǎng)方體的中心就是三棱錐的外接球的球心,這個(gè)正方體或長(zhǎng)方體的體對(duì)角線就是三棱錐的外接球的直徑,求得正方體或長(zhǎng)方體的體對(duì)角線長(zhǎng),即可求得三棱錐的外接球的半徑.
解答本題,需根據(jù) ΔABC 的特征,明確當(dāng) PM⊥ 底面 ABC 時(shí),即球心 O 在三棱錐的高線 PM 上時(shí),三棱錐的高最大,三棱錐的體積取最大值.于是添加輔助線,構(gòu)造直角三角形 OAM、PAM ,利用勾股定理求得球的半徑.
雖然三棱錐的外接球問(wèn)題較為復(fù)雜,但是我們只要掌握一些技巧,根據(jù)三棱錐的特征構(gòu)造出正方體、長(zhǎng)方體、直角三角形,即可根據(jù)正方體、長(zhǎng)方體、直角三角形的性質(zhì),確定球心的位置,并求得球的半徑.這樣便能化難為易,化繁為簡(jiǎn),快速求得問(wèn)題的答案.
(作者單位:安徽省臨泉第一中學(xué))