高一数学四棱锥内切大球与侧面相切的小球:立体几何的微观…

360影视 日韩动漫 2025-05-04 19:32 2

摘要:看见这个题很多学生完全没有思路,考察的是一个四棱锥的两个内切球问题。如图,在一个底面边长为2,侧棱长等于根号10的正四棱锥P-ABCD中,大球0内切于该四棱锥,小球0与大球0及四棱锥的四个侧面相切,则小球0的体积为?

看见这个题很多学生完全没有思路,考察的是一个四棱锥的两个内切球问题。如图,在一个底面边长为2,侧棱长等于根号10的正四棱锥P-ABCD中,大球0内切于该四棱锥,小球0与大球0及四棱锥的四个侧面相切,则小球0的体积为?

求小球0的体积怎么办?画一个轴截面,只画其中的一部分,画完以后根据AB的长度等于2,所以OM的长度就是1,根据相切,所以这是垂直,这也是垂直。

如果遇到了直角三角形,用三角函数,一般情况下比较简单,想想测能长为根号10对不对?测能长根号10,TM是多长?TM就需要通过P点往AD做垂线,这是M点,此时AM不就是1吗?所以TM的长度根据三线合一勾股定理就可以得到,它就等于3,所以P0的长度就等于2倍的根号下2,因此就可以得到正弦C就等于OM是1,比上PM等于3,就是1比上3。

假设大球的半径为大二,则OE也是大二,根据三角函数要等于OEN就是大二,比上TOE,所以可以得到P01的长度就是3倍大二,所以这一段就是3倍的大二。而OEN这一段是大二,所以上面OEN是多少了?就是2倍的大二了对不对?

假设O2的半径是小二,换个颜色,这一段是小二,这一段也是小二,所以TO2的长度就是22减去小二一尺,上弦C又等于小二,以上TO2就是22减去小二等于三分之一,所以3倍的小二就等于22,然后减去2,所以就可以得到小二等于二分之一大二。

根据刚才的提议,知道整个PO的长度就等于2倍的根号2,就等于4倍的大二,所以可以得到大二就等于二分之根二,因此小二就等于四分之根号下2,第二小球的体积V就等于三分之四倍的π小二的立方。预算一下,最后结果就是二十四分之根号二,然后再乘以π。

再次提醒,如果出现了多个直角三角形的问题怎么办?借助三角函数比较简单,当然了也可以借助相似去做相似,比三角函数要麻烦一些。如果出现了内切球,或者是外接球问的难点,那就是空间想象能力。所以拿出这么一个轴接面来便于研究各量之间的关系。

有人问专栏都讲了哪些内容?也看一下目录就明白了。专栏包括高一数学下学期的全部内容,因为红布篇和提高篇。红布篇四百六十九课完以后就可以通关高一下学期的全部内容。高篇用学有余力的同学选看。大家学习愉快。

来源:六维坐标系

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