题目内容
(2012•黔东南州一模)在一个球的球面上有P、A、B、C、D五个点,且P-ABCD是正四棱锥,同时球心和P点在平面ABCD的异侧,则
的取值范围是
PA |
AB |
(
,1)
| ||
2 |
(
,1)
.
| ||
2 |
分析:根据题意,外接球的球心O在高PO1的延长线上,由此可得PO1<AO1,结合Rt△POA1中用勾股定理和正四棱锥的性质,建立关于PA、AB的不等式,解之可得
的取值范围.
PA |
AB |
解答:解:设底面ABCD的中心为O1,则外接球的球心O在直线PO1上
∵球心O和P点在平面ABCD的异侧,
∴球心O在高PO1的延长线上,得PO1<AO1
∵Rt△POA1中,AO1=
AB,PO1=
,
∴
<
AB,解之得PA<AB,
<1
又∵AO1=
AB<PA,∴
>
,
由此可得
的取值范围:(
,1)
故答案为:(
,1)

∵球心O和P点在平面ABCD的异侧,
∴球心O在高PO1的延长线上,得PO1<AO1
∵Rt△POA1中,AO1=
| ||
2 |
PA2-AO1 2 |
∴
PA2-
|
| ||
2 |
PA |
AB |
又∵AO1=
| ||
2 |
PA |
AB |
| ||
2 |
由此可得
PA |
AB |
| ||
2 |
故答案为:(
| ||
2 |
点评:本题给出正四棱锥外接球的球心和顶点在底面的两侧,求侧棱与底面边长比值的取值范围.着重考查了正棱锥的性质和多面体的外接球等知识,属于基础题.

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