题目内容
正四面体的内切球和外接球的半径分别为r和R,则r:R为( )
分析:画出图形,确定两个球的关系,通过正四面体的体积,求出两个球的半径的比值即可.
解答:解:设正四面体为PABC,两球球心重合,设为O.
设PO的延长线与底面ABC的交点为D,则PD为正四面体PABC的高,PD⊥底面ABC,
且PO=R,OD=r,OD=正四面体PABC内切球的高.
设正四面体PABC底面面积为S.
将球心O与四面体的4个顶点PABC全部连接,
可以得到4个全等的正三棱锥,球心为顶点,以正四面体面为底面.
每个正三棱锥体积V1=
•S•r 而正四面体PABC体积V2=
•S•(R+r)
根据前面的分析,4•V1=V2,
所以,4•
•S•r=
•S•(R+r),
所以,
=
.
故选B.
设PO的延长线与底面ABC的交点为D,则PD为正四面体PABC的高,PD⊥底面ABC,
且PO=R,OD=r,OD=正四面体PABC内切球的高.
设正四面体PABC底面面积为S.
将球心O与四面体的4个顶点PABC全部连接,
可以得到4个全等的正三棱锥,球心为顶点,以正四面体面为底面.
每个正三棱锥体积V1=
| 1 |
| 3 |
| 1 |
| 3 |
根据前面的分析,4•V1=V2,
所以,4•
| 1 |
| 3 |
| 1 |
| 3 |
所以,
| r |
| R |
| 1 |
| 3 |
故选B.
点评:本题是中档题,考查正四面体的内切球与外接球的关系,找出两个球的球心重合,半径的关系是解题的关键,考查空间想象能力,计算能力.
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