一个球与一个正三棱柱的三个侧面和两个底面都相切,已知这个球的体积是323π,那么这个球的半径是______,三棱柱的体积是______.

问题描述:

一个球与一个正三棱柱的三个侧面和两个底面都相切,已知这个球的体积是

32
3
π,那么这个球的半径是______,三棱柱的体积是______.

设球半径为R,则
由球的体积公式,得

4
3
πR3=
32
3
π
,解之得R=2.
∵球与正三棱柱的三个侧面和两个底面都相切,
∴正三棱柱的高h=2R=4.
设正三棱柱的底面边长为a,可得其内切圆的半径为
r=
1
3
×
3
2
a=2,解之得a=4
3

从而得出该正三棱柱的体积为
V=S•h=
1
2
×a×asin60°×h=
3
4
•(4
3
2×4=48
3

故答案为:2,48
3

答案解析:由球的体积公式算出半径R=2,结合题意得出正三棱柱的高h=2R=4.由球与正三棱柱的三个侧面相切,得球的半径和底面正三角形边长的关系,算出出边长a=4
3
,进而可得该三棱柱的体积.
考试点:球的体积和表面积;棱柱、棱锥、棱台的体积.
知识点:本题给出与正三棱柱各个侧面都相切的球,在已知球体积的情况下求三棱柱的体积.着重考查了正三棱柱的性质、球的体积公式和正三角形的内切圆等知识,属于中档题.