与球相关的外接与内切问题-玩转压轴题-突破140分之高三数学选填题高端精品(原卷版)(共5页).doc

精选优质文档-倾情为你奉上玩转压轴题，突破140分之高三数学选填题高端精品专题02 与球相关的外接与内切问题一方法综述如果一个多面体的各个顶点都在同一个球面上，那么称这个多面体是球的内接多面体，这个球称为多面体的外接球.有关多面体外接球的问题，是立体几何的一个重点，也是高考考查的一个热点. 考查学生的空间想象能力以及化归能力.研究多面体的外接球问题，既要运用多面体的知识，又要运用球的知识，解决这类问题的关键是抓住内接的特点，即球心到多面体的顶点的距离等于球的半径并且还要特别注意多面体的有关几何元素与球的半径之间的关系，而多面体外接球半径的求法在解题中往往会起到至关重要的作用。当三棱锥有三条棱垂直或棱长相等时，可构造长方体或正方体。与球的外切问题主要是指球外切多面体与旋转体，解答时首先要找准切点，通过作截面来解决.如果外切的是多面体，则作截面时主要抓住多面体过球心的对角面来作.当球与多面体的各个面相切时，注意球心到各面的距离相等即球的半径，求球的半径时，可用球心与多面体的各顶点连接，球的半径为分成的小棱锥的高，用体积来求球的半径。二解题策略类型一 构造法（补形法）【例2】一个四面体的所有棱长都为，四个顶点在同一球面上，则此球的表面积为（ ）【举一反三】来源:Zxxk.Com1、如图所示，设A，B，C，D为球O上四点，AB，AC，AD两两垂直，且ABAC，若ADR(R为球O的半径)，则球O的表面积为()A B2 C4 D82、如图所示，已知三棱锥A­BCD的四个顶点A，B，C，D都在球O的表面上，AC平面BCD，BCCD，且AC，BC2，CD，则球O的表面积为()A12 B7 C9 D83、在三棱锥A­BCD中，ABCD6，ACBDADBC5，则该三棱锥的外接球的表面积为_ 类型二 正棱锥与球的外接【例3】正四棱锥的顶点都在同一球面上，若该棱锥的高为4，底面边长为2，则该球的表面积为 （ ）A B C D【举一反三】1、在三棱锥PABC中，PAPB=PC=,侧棱PA与底面ABC所成的角为60°，则该三棱锥外接球的体积为（ ）A B. C. 4D.2、球O的球面上有四点S，A，B，C，其中O，A，B，C四点共面，ABC是边长为2的正三角形，平面SAB平面ABC，则棱锥S­ABC的体积的最大值为()A. B. C2 D43、把一个皮球放入如图10所示的由8根长均为20 cm的铁丝接成的四棱锥形骨架内，使皮球的表面与8根铁丝都有接触点，则皮球的半径为（）A. B. C. D. 来源:Zxxk.Com来源:学科网ZXXK 类型三 直棱柱的外接球【例4】直三棱柱的各顶点都在同一球面上，若,，则此球的表面积等于 。 【举一反三】1、已知直三棱柱ABC­A1B1C1的各顶点都在同一球面上，若ABACAA12，BAC90°，则该球的体积等于_2、已知三棱柱的6个顶点都在球的球面上,若,则球的半径为（）ABCD 3、 正四棱柱的各顶点都在半径为的球面上，则正四棱柱的侧面积有最 值，为 .三强化训练1、矩形中，沿将矩形折成一个直二面角,则四面体的外接球的体积是( )A. B. C. D.2、棱长为1的正方体的8个顶点都在球的表面上，分别是棱，的中点，则直线被球截得的线段长为（ ）A B CD3、如图,有一个水平放置的透明无盖的正方体容器,容器高8cm,将一个球放在容器口,再向容器内注水,当球面恰好接触水面时测得水深为6cm,如果不计容器的厚度,则球的体积为 （）ABCD4、如图是一个几何体的三视图， 则这个几何体外接球的表面积为()A8 B16 C32 D645、已知四棱锥S ­ABCD的所有顶点在同一球面上，底面ABCD是正方形且球心O在此平面内，当四棱锥的体积取得最大值时，其表面积等于1616，则球O的体积等于()A. B. C. D.6、将半径都为的四个钢球完全装入形状为正四面体的容器里，这个正四面体的高的最小值为 ( )A. B. 2+ C. 4+ D. 7、 在正三棱锥中，分别是棱的中点，且,若侧棱,则正三棱锥外接球的表面积是 。8、【2017课标1，文16】已知三棱锥S-ABC的所有顶点都在球O的球面上，SC是球O的直径若平面SCA平面SCB，SA=AC，SB=BC，三棱锥S-ABC的体积为9，则球O的表面积为_9、球O的球面上有四点S，A，B，C，其中O，A，B，C四点共面，ABC是边长为2的正三角形，平面SAB平面ABC，则棱锥S­ABC的体积的最大值为()A. B. C2 D410、矩形中，沿将矩形折成一个直二面角,则四面体的外接球的体积是( )来源:学*科*网A. B. C. D.11、在半径为R的球内放入大小相等的4个小球，则小球的半径的最大值为（ ）12、如图K38­16所示，ABCD­A1B1C1D1是边长为1的正方体，S­ABCD是高为1的正四棱锥，若点S，A1，B1，C1，D1在同一个球面上，则该球的表面积为()图K38­16A. B. C. D.来源:Zxxk.Com专心-专注-专业