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1、球与多面体的内切、外接,球的半径r和正方体的棱长a有什么关系?,二、球与多面体的接、切,定义1:若一个多面体的各顶点都在一个球的球面上,则称这个多面体是这个球的内接多面体,这个球是这个。,定义2: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。,多面体的外接球,多面体的内切球,中截面,设为1,球的外切正方体的棱长等于球直径。,中截面,正方形的对角线等于球的直径。,球内切于正方体的棱,对角面,设为1,球的内接正方体的对角线等于球直径。,球外接于正方体,练习:,沿对角面截得:,1、三棱锥P-ABC中,PA,PB,PC两两垂直,PA=1,已知空间中有一个点到
2、这四个点距离相等,求这个距离;,1,例2、正三棱锥的高为 1,底面边长为。求棱锥的全面积和它的内切球的表面积。,过侧棱AB与球心O作截面(如图),在正三棱锥中,BE 是正BCD的高,,O1 是正BCD的中心,且AE 为斜高,解法1:,作 OF AE 于 F,设内切球半径为 r,则 OA=1 r,Rt AFO Rt AO1E,设球的半径为 r,则 VA-BCD=,VO-ABC+VO-ABD+VO-ACD+VO-BCD,解法2:,例2、正三棱锥的高为 1,底面边长为。求棱锥的全面积和它的内切球的表面积。,注意:割补法,,练习,例3 求棱长为 a 的正四面体 P ABC 的外接球的表面积,过侧棱 P
3、A 和球心 O 作截面,则截球得大圆,截正四面体得PAD,如图所示,连 AO 延长交 PD 于 G,则 OG PD,且 OO1=OG,Rt PGO Rt PO1D,解法1:,解法2:,球的内切、外接问题,5、体积分割是求内切球半径的通用做法。,1、内切球球心到多面体各面的距离均相等,外接球球心到多面体各顶点的距离均相等。,2、正多面体的内切球和外接球的球心重合。,3、正棱锥的内切球和外接球球心都在高线上,但不 重合。,4、基本方法:构造三角形利用相似比和勾股定理。,2、求棱长为 a 的正四面体 P ABC 的外接球的表面积。,1、半球内有一个内接正方体,正方体的一个面在半球的底面圆内,若正方体的边长为,求半球的表面积和体积。,作业:(要抄题),第二题截图,A,3.,C,1.,2.,C,