求三棱锥内切球半径---R=3V/S(这公式怎么推导出来的?)

问题描述:

求三棱锥内切球半径---R=3V/S(这公式怎么推导出来的?)

可以这样推:假设正三棱锥各个面的面积分别为S1、S2、S3、S4,体积为V,内切圆半径是R,以内切圆圆心来顶点和各个底面可以构成另外小的四个三棱锥,体积分别为V1、V2、V3、V4,而V=V1+V2+V3+V4=(S1*R+S2*R+S3*R+S4*R)/3,又S=S1+S2+S3+S4,所以R=3V/S。

首先,我们先明确公式中的V 是指三棱锥的体积,S 是指三棱锥的表面积之和。其实推导过程很简单,就是用等体积法,假设三棱锥A-BCD,内切球心为O,则O-ABC的体积加上O-ABD的体积加上O-ADC的体积加上O-BCD的体积等于A-BCD的体积,即1/3R*S(ABC)+1/3R*S(ABD)+1/3R*S(ACD)+1/3*S(BCD)=V,化简得1/3R*S=V,即R=3V/S。

设内切球球心为 O ,则 O 到三棱锥四个面中的任一个,距离为 R .由 O 为顶点,分别以三棱锥的四个面为底面,得到四个小三棱锥,则高均为 R ,底面面积总和为 S ,体积和为 V .V = V1 + V2 + V3 + V4V = R*S1/3 + R*S2/3 + R...