解球的體積和表面積,這種題不難,但高考喜歡考

2020-12-03 吳國平數學教育

典型例題分析1:

已知P為球O球面上的一點,A為OP的中點,若過點A且與OP垂直的平面截球O所得圓的面積為3π,則球O的表面積為  .

解:∵過點A且與OP垂直的平面截球O所得圓的面積為3π,

∴截面圓的半徑為√3,

設球O的半徑為R,則R2=(R/2)2+(√3)2,

∴R=2,

∴球O的表面積為4πR2=16π.

故答案為:16π.

考點分析:

球的體積和表面積.

題幹分析:

求出截面圓的半徑,利用勾股定理求出球O的半徑,利用球的面積公式求出球O的表面積即可.

典型例題分析2:

已知SC是球O的直徑,A,B是該球面上的兩點,△ABC是邊長為√3的正三角形,若三稜錐S﹣ABC的體積為√3,則球O的表面積為(  )

A.16π

B.18π

C.20π

D.24π

解:根據題意作出圖形.

設球心為O,球的半徑r.過ABC三點的小圓的圓心為O1,則OO1⊥平面ABC,

延長CO1交球於點D,則SD⊥平面ABC.

考點分析:

球的體積和表面積.

題幹分析:

根據題意作出圖形,欲求球O的表面積,只須求球的半徑r.利用截面圓的性質即可求出OO1,進而求出底面ABC上的高SD,即可計算出三稜錐的體積,從而建立關於r的方程,即可求出r,從而解決問題.

典型例題分析3:

已知在三稜錐P﹣ABC中,VP﹣ABC=4√3/3,∠APC=π/4,∠BPC=π/3,PA⊥AC,PB⊥BC,且平面PAC⊥平面PBC,那麼三稜錐P﹣ABC外接球的半徑為   .

解:由題意,設PC=2x,則

∵PA⊥AC,∠APC=π/4,

∴△APC為等腰直角三角形,

∴PC邊上的高為x,

∵平面PAC⊥平面PBC,

∴A到平面PBC的距離為x,

∵∠BPC=π/3,PA⊥AC,PB⊥BC,

∴PB=x,BC=√3x,

∴S△PBC=x/2√3x=√3x2/2,

∴VP﹣ABC=VA﹣PBC=1/3×√3x2/2×x=4√3/3,

∴x=2,

∵PA⊥AC,PB⊥BC,

∴PC的中點為球心,球的半徑為2.

故答案為:2.

考點分析;

球內接多面體;球的體積和表面積.

題幹分析:

利用等體積轉換,求出PC,PA⊥AC,PB⊥BC,可得PC的中點為球心,球的半徑.

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