图 5ADPO1OCB图 5-4PADO1OCB图3-1C1B1AEFA1O 1OO2BC专题 3 搞定空间几何体的外接球与内切球一、基本方法:(1)定心:确定球心,构造直角三角形利用正余弦定理及勾股定理求解(222drR);该方法是解决外接球问题的主要的通法,但对空间想象能力、作图能力要求较高;所以熟悉以下的几种模型才能准确快速的解决外接球问题
(2)补形:补成长方体,利用长方体对角线求解(22224cbaR);有些几何体比较难确定球心, 而几何体刚好是长方体的一部分,其外接球与长方体的外接球是同一个球,故可利用长方体模型求解
另外有些不规则的几何体还可以选择建系,设球心, 利用球心到各顶点的距离相等求出球心坐标求解
但该方法计算量大,高考一般不会考查
高考中以模型一、二、三、四为主
类型一:锥体模型(P 的射影是ABC 的外心即侧棱长相等)第一步:确定球心O 的位置,取ABC 的外心1O ,则1,,OOP三点共线;第二步:先算出小圆1O 的半径rAO1,再算出棱锥的高hPO1;第三步: 勾股定理:21212OOAOOA222)(rRhR,解出 R类型二:柱体模型(直棱柱、圆柱)第一步: 确定球心 O 的位置,1O 是ABC 的外心,则1OO平面 ABC ;第二步:算出小圆1O 的半径rAO1,hAAOO212111;第三步:勾股定理:21212OOAOOA222)2(rhR22)2( hrR,解出 R类型三:线面垂直模型(一条直线垂直于一个平面,柱体也可以归于该模型)第一步:将ABC 画在小圆面上,D 为小圆上任意的一点,;第二步:1O 为ABC 的外心,所以1OO平面 ABC ,算出小圆1O 的半径rDO1(三角形的外接圆直径算法:利用正弦定理,得rCcBbAa2sinsinsin),PAOOd211;第三步:利用勾股定理求三棱锥的外接球半径:222drR