4.若三棱锥的三个侧面两两垂直,且侧棱长均为,则其外接球的表面积是    . 

典例剖析

例1    已知在多面体ABCDEFG中,AB、AC、AD两两互相垂直,平面ABC∥平面DEFG,

平面BEF∥平面ADGC,AB=AD=DG=2,AC=EF=1,则这个多面体的体积为   (  B  ) 

?A.2           ?B.4          C.6           D.8 

例2①已知过球面上三点A、B、C的截面到球心的距离等于球半径的一半,且AC=BC=6,AB=4,则球的半径等于    ,球的表面积等于  54   . 

②设球O的半径是1,A、B、C是球面上三点,已知A到B、C两点的球面距离都是,且二面角B-OA-C的大小为,则从A点沿球面经B、C两点再回到A点的最短距离是(C?  ) 

?A.?       B. ?          C. ?          D.  

例3①P、Q为斜三棱柱相对棱上的点,若AQ=PC1,则多面体B-ACPQ的体积是三棱柱体积的   ( B   ) 

?A.?          B.?         C.?         D. 

②设A、B、C、D是球面上的四个点,且在同一平面内,AB=BC=CD=DA=3,球心到该平面的距离是球半径的一半,则球的体积是                              ( A   ) 

?A.?         B.?       C.?       D. 

③长方体ABCD-A1B1C1D1的8个顶点在同一个球面上,且AB=2,AD=,AA1=1,则顶点A、B间的球面距离是 (  C  )?A.?         B. ?       C. ?          D. 

④长方体ABCD-A1B1C1D1的各顶点都在球O的球面上,其中AB∶AD∶AA1=1∶1∶,A、B两点的球面距离记为m,A、D1两点的球面距离记为n,则的值为  1:2    .

例4已知三棱锥P-ABC中,E、F分别是AC、AB的中点,△ABC、△PEF都是正三角形,PF⊥AB.

(1)证明:PC⊥平面PAB; (2)求二面角P-AB-C的平面角的余弦值; 

(3)若点P、A、B、C在一个表面积为12的球面上,求△ABC的边长. 

(1)证明  连结CF,∵PE=EF =BC=AC,∴AP⊥PC. 

∵CF⊥AB,PF⊥AB, CF∩PF=F. ∴AB⊥平面PCF. 

∵PC平面PCF, ∴PC⊥AB. 又∵AP∩AB=A, ∴PC⊥平面PAB.          

(2)方法一  ∵AB⊥PF,AB⊥CF, ∴∠PFC为所求二面角的平面角. 

设AB=a,则PF=EF=,CF=. ∴cos∠PFC=. 

方法二  设P在平面ABC内的射影为O. ∵△PAF≌△PAE,∴△PAB≌△PAC, 

得PA=PB=PC,于是O是△ABC的中心. ∴∠PFO为所求二面角的平面角. 

设AB=a,则PF=,OF=·. ∴cos∠PFO=. 

(3)方法一  设PA=x,球半径为R. ∵PC⊥平面PAB,PA⊥PB,∴=2R. 

∵=,∴R=,得x=2. ∴△ABC的边长为.

方法二延长PO交球面于D,则PD是球的直径.连结OA、AD,得△PAD为直角三角形,设AB=x,球半径为R. ∵=,∴PD=, ∵PO=OFtan∠PFO=,OA=, 

∴,于是x=2. ∴△ABC的边长为2. 

 例4如图,三个12×12 cm的正方形,都被连结相邻两边中点的直线分成A、B两片(如图(1)),把6片粘在一个正六边形的外面(如图(2)),然后折成多面体(如图(3)),求此多面体的体积. 

解法一: 补成一个正方体,如图甲,V=V正方体­=×123=864 cm3.

甲          乙

解法二:补成一个三棱锥,如图乙,V=V大三棱锥-3V小三棱锥=864 cm3.

解法三:如图(3)7设C是所在棱的中点,截面CDE把几何体截成两部分,沿DE把上部分翻转过来可拼成正方体的下一半.

 例5已知球的半径为,在球内作一个内接圆柱,这个圆柱底面半径与高为何值时,它的侧面积最大?侧面积的最大值是多少?

 0  309050  309058  309064  309068  309074  309076  309080  309086  309088  309094  309100  309104  309106  309110  309116  309118  309124  309128  309130  309134  309136  309140  309142  309144  309145  309146  309148  309149  309150  309152  309154  309158  309160  309164  309166  309170  309176  309178  309184  309188  309190  309194  309200  309206  309208  309214  309218  309220  309226  309230  309236  309244  447090 

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