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文章目錄
- 一、外心法定義
- 二、習題
- 1、例題一
- 2、例題二
- 3、例題三
- 4、例題四
一、外心法定義
依然以三棱錐為例
即,找到三棱錐的外接球的球心,從而可以確定出外接球的半徑R。
而三棱錐有四個頂點,這四個頂點必然都在外接球的球面上。
尋找思路:
找到底面外接圓的圓心,然后,過該圓心做垂線,那么,這個線上的點,到三個頂點的距離相等。
再找頂點到該垂線上的某個點的距離,使得該距離等于該點到底面頂點的距離。
此時,該點即為外接球的球心。
因為它到三棱錐的四個頂點的距離相等。
一般,我們把其中一個直角三角形作為底面,找它的外心。因為,直角三角形的外心必然在斜邊上。
這種解法適合的題目,一般有個前提條件
1、可以找到一條線垂直某個面,那么,將該面作為底面。
可能用到的公式:
正弦定理
余弦定理
這兩個定理,用于球三角形外接圓的半徑。
二、習題
1、例題一
解析
我們發(fā)現(xiàn),底面△ABC是一個直角三角形,所以,它的外心在斜邊BC的中點。
然后,經(jīng)過BC中點做垂線。
又發(fā)現(xiàn)面PBC⊥面ABC,所以,垂線必然在PBC平面內(nèi)。
從而,變成找△PBC的外心。
由于,知道△PBC的三邊長,于是,利用正弦定理和余弦定理,直接求出外接圓半徑,即為三棱錐外接球的半徑。
2、例題二
解析
從題目信息,可以發(fā)現(xiàn)△ABC是直角三角形,AC為斜邊。取AC中點D。
在根據(jù)勾股定理,可以證明,PD⊥底面ABC
進而,三棱錐的外接球半徑即為△PAC的外接圓半徑
3、例題三
解析
發(fā)現(xiàn)△ACP是直角三角形,△ABP為等邊三角形
在根據(jù)勾股定理,發(fā)現(xiàn),△ACD也是直角三角形。
所以,AC⊥面ABP,于是,將△ABP作為底面求解。
注意,不要用Rt△ACP為底面,要用等邊△ABP為底面找球心。
4、例題四
解析
以等邊△BCD為底面,取BD中點T,則△ATC也是等邊三角形。
所以,先找△BCD的外心,這個外心必然在CT直線上。
從而得解
為 2 13 3 \frac{2\sqrt{13}}{3} 3213??