题目内容
正四面体ABCD的棱长为4,E为棱BC的中点,过E作其外接球的截面,则截面面积的最小值为 .
考点:球内接多面体
专题:计算题,空间位置关系与距离,球
分析:根据题意,将四面体ABCD放置于如图所示的正方体中,则正方体的外接球就是四面体ABCD的外接球.因此利用题中数据算出外接球半径R=
,过E点的截面到球心的最大距离为
,再利用球的截面圆性质可算出截面面积的最小值.
| 6 |
| 2 |
解答:
解:将四面体ABCD放置于正方体中,如图所示
可得正方体的外接球就是四面体ABCD的外接球,
∵正四面体ABCD的棱长为4,
∴正方体的棱长为2
,
可得外接球半径R满足2R=2
•
,解得R=
E为棱BC的中点,过E作其外接球的截面,当截面到球心O的距离最大时,
截面圆的面积达最小值,
此时球心O到截面的距离等于正方体棱长的一半,
可得截面圆的半径为r=
=2,得到截面圆的面积最小值为S=πr2=4π.
故答案为:4π
可得正方体的外接球就是四面体ABCD的外接球,
∵正四面体ABCD的棱长为4,
∴正方体的棱长为2
| 2 |
可得外接球半径R满足2R=2
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E为棱BC的中点,过E作其外接球的截面,当截面到球心O的距离最大时,
截面圆的面积达最小值,
此时球心O到截面的距离等于正方体棱长的一半,
可得截面圆的半径为r=
| R2-2 |
故答案为:4π
点评:本题给出正四面体的外接球,求截面圆的面积最小值.着重考查了正方体的性质、球内接多面体和球的截面圆性质等知识,属于中档题.
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