高二数学,数学高手请进一个三棱锥三个侧面都是等腰直角三角形,侧棱长为a,求其内接球的体积?《过程》
问题描述:
高二数学,数学高手请进
一个三棱锥三个侧面都是等腰直角三角形,侧棱长为a,求其内接球的体积?《过程》
答
题意可知:底面为正三角形,边长为:√(a²+a²)=√2 a.
从最高顶点(编号A)做底面的垂线(椎体高AE),做一底边的垂线(椎侧面高AG),可知球心在椎体高AE上,球在侧面的切点在AG上。为方便,球心编号为O,在侧面的切点为F。球半径为R.
则:连接GE,并延长至底面一顶点B。(或BG为底面三角形高、中线都行,反正是正三角形,高、中线合一了)。
(准备工作完成,开始计算了。)
BG=底边长*cos60°=√2 a * √3/2=√6 a /2(2分之根号6倍的a)
EG=BG/3=√6 a /6,BE=2/3*BG=√6 a /3
AE=√(a²-BE²)=√3 a /3
相似关系有:AO/AE=R/EG, AO=AE-R
(AE-R)/AE=R/EG 变形后为:1/R=1/EG+1/AE,代入数值:
1/R=6/(√6 a)+3/(√3 a ),得R=√6 a/(6+3√2) =0.239a
体积V=4/3*3.14*R³=4/3*3.14*(0.239a)³=0.057a³ 。
答
外接球,哪有内接球的说法啊
构造一个正方体,棱长为a
则正方体的外接球与三棱锥的外接球一样.
外接球的直径是对角线长,是√3a
即 球的半径为r=√3a/2
V=(4/3)πr³=√3πa³/2