处理多面体外接球问题的策略分析

多面体外接球问题是高中数学立体几何中的重要知识点,同时也是最近几年高考数学试题经常考查的知识点.解答多面体外接球方面的问题,需要学生掌握多面体的相关知识,也需要学生在解题过程中会应用球的相关知识,特别是要掌握球的半径与相关几何元素之间的关系.本文从两个方面探究了解此类试题的两种策略.     

简单多面体的外接球问题

<正>简单多面体的外接球问题实质就是求球半径R或确定球心O的位置问题,确定球心O的位置不外乎有如下两种方法.     

四面体有外接球和内切球吗？

众所周知,任意△ABC都有外接圆和内切圆．三角形与空间的四面体有可类比性,类比可知：任意四面体s—ABc都有外接球和内切球．由于类比得出的结论未必正确,自然会思考：该结论是否正确？如果正确,如何证明？     

多面体外接球问题的解法策略探究

关于多面体外接球的表面积、体积的计算问题成为这几年高考题型中的一个热点和难点问题,也是很多考生最为头疼的问题,往往感到无从下手。而解决这一问题的难点就在于正确找出球心,算出球的半径。本文通过对近年高考试题的大量研究,以及连续多年高三一线的教学经验,就这一问题总结一些自己的经验,希望能使广大在高三苦战的莘莘学子拨云见日。     

球与几类特殊四面体的切接问题的探索

球与多面体的切接问题,一般通过作截面把立体图形平面化,然后用平面几何的相关知识来解决,而球与几类特殊的四面体(三棱锥)的切接问题,可以转化为球与长方体的切接问题来解决.长方体(正方体)与球的三种切接关系:一、球内切正方体的各个面,称球为正方体(棱长为a)的     

几何体的内切与外接球问题

几何体与球有关的组合问题,一种是内切,一种是外接．作为这种特殊的位置关系在高考中也是考查的难点,但同学们又因缺乏较强的空间想象能力和感性认识而感到模糊,这给分析问题和解决问题带来困难．解决这类题目时要认真分析图形,明确切点和接点的位置及球心的位置,利用画截面图、等体积法、构造几何体等方法常常可使这类问题迎刃而解．下面通过几个典型的例子具体说明．     

正四面体外接球和内切球的半径的求法

题 已知正四面体ABCD的棱长为a,求其外接球的半径尺和内切球的半径r．     

正八面体外接与内切球的几个不变量

设正八面体 A1 - A2 A3A4A5- A6棱长为 a,Mi( i=1 ,… ,1 2 )为各棱中点 ,Nj( j=1 ,… ,8)为各面中心 ,O为其内切球和外接球中心 ,r与 R分别为其半径 ,则有定理 1　设 P为正八面体外接球上任一点 ,则( 1 ) ∑6i=1 PA2i=1 2 R2 ;( 2 ) ∑1 2i=1 PM2i=1 8R2 ;( 3) ∑8i=1 PN2i=323R2 .证明　由 O是外接球心 ,知 ∑6i=1 OAi=0 ,OP=OAi=R,∴∑6i=1 PA2i=∑6i=1 PAi2 =∑6i=1 ( OAi- OP) 2=∑6i=1 ( OAi2 + OP2 ) - 2 OP∑6i=1 OAi=∑6i=1 ( R2 + R2 ) =1 2 R2 .类似可证 ( 2 ) ,( 3) .应用相应结果 ,可证定理 2　设 P′为正…     

有关正棱锥外接球与内切球同球心的一个条件

我们知道一般的凸多面体不一定存在着外接球和内切球,如某些斜平行六面体．但是一些特殊凸多面体却可以同时存在着同球心的外接球与内切球,如正四面体、正方体等5种正多面体．除此外,其它某些特殊的凸多面体是否有同样的结论呢？本文要探究的是正棱锥的情形．     

浅谈多面体与球的“切”、“接”问题

由于多面体与球的组合体问题最能考查同学们的空间想象能力和逻辑思维能力,而成为近几年高考的热点问题之一,同学们往往找不准过球心和多面体一条棱的轴截面,而导致所构造的球的半径与多面体的要素不在同一个平面内,导致错误百出.下面把高中常见的正多面体与球"切""接"问题的求法归纳如下,然后通过例子展示更一般问题的求法.     

GeoGebra辅助棱锥的外接球教学案例

GeoGebra是交互性极强的数学教学软件,该软件的3D绘图区可以绘制动态立体图.本文使用GeoGebra软件的3D绘图区辅助研究多面体外接球问题,从补形法和确定球心法两个方面对多面体外接球进行研究,帮助学生更好、更直观地理解多面体与外接球的关系,提高课堂效率,培养学生直观想象的学科素养.     

多面体外接球的求解策略

多面体外接球的问题,逐渐成为近几年高考的热门考点.为了强化多面体外接球问题的教学效果,需要对这类问题做一个详细的分析,总结求解策略并推广应用.     

关于正方体内切球的几个不变量

本文给出了关于正方体内切球面上点的三个性质,得到了三个不变量(定值),并利用向量的有关知识予以证明,同时给出两个猜想.     

速解多面体外接球问题

近几年高考中,有关多面体的外接球的问题,常常是困扰学生的难点.外接球的球心在哪?半径是多少?解决了这两个问题,外接球的问题就迎刃而解了.根据不同类型的多面体介绍了三种快速找到外接球的球心和半径的方法:补成长方体和正方体、利用直角三角形的性质、利用线面垂直的性质.     

特殊四面体外接球和内切球半径的非常规解法——构造法

【例1】求棱长为a的正四面体外接球的半径．分析：如图1,以正四面体A1-BC1D的棱长为侧面对角线构造相应的正方体A1B1C1D3-ABCD,此时所求正四面体A1-BC1D外接球半径就是正方体A1B1C1D1-ABCD外接球半径．     

多面体外接球半径常见的四种求法

公式法 例1 一个六棱柱的底面是正六边形,其侧棱垂直于底面,已知该六棱柱的顶点都在同一个球面上,且该六棱柱的体积为9/8,底面周长为3,则这个球的体积为____.     

从有型到无型提升直观想象核心素养——以“多面体的外接球问题”为例

多面体的外接球问题属于立体几何的综合问题,体现数学内容的整体性。本文以多面体的外接球问题为载体,从几何模型出发,寻求外接球的一般性处理方法,提升学生直观想象核心素养。     

两招搞定简单多面体外接球问题

近年来,高考题中常常出现简单多面体外接球问题,此类问题能有效考查学生的空间想象能力,它自然受到命题者的青睐。简单多面体外接球问题实质上是解决球的半径和确定球心的位置问题,解决这一问题从两个方面入手可以有效解决球心与球半径,下面笔者就这一问题谈一谈自己的想法,供参考。一、深入理解球的定义,转化为常见结论,准确定位球心在空间中,如果一个定点与一个简单多面体的所有顶点的距离都相等,那么这个定点就是该简单多面体外接球的球心。     

关于球内接多面体的一个轨迹命题

文[1]得到了一个关于圆内接闭折线的一个轨迹命题:命题若闭折线的各顶点均为定圆 O 上的动点,且各顶点到平面内一定点 P(异于圆心O)的距离的平方和为定值,则这条动闭折线的重心的轨迹是圆 O 的一条弦,这条弦与 OP 互相垂直.本文将该命题推广到球内接多面体中.     

一类二面角背景下多面体的外接球问题解法探究

本文例谈了空间几何体外接球问题的具体解法,意在开拓考生解题思路。