如何求正三棱柱外接球半径?请写出详细步骤。
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解决时间 2021-03-28 05:21
- 提问者网友:最美的风景
- 2021-03-27 10:06
如何求正三棱柱外接球半径?请写出详细步骤。
最佳答案
- 五星知识达人网友:轻熟杀无赦
- 2021-03-27 11:20
直三棱柱 正六棱柱外接的半径:关键是找到各顶点外接球的球心。
找到了球心,直接连接球心和任一顶点就是半径。
该球心的就是他们的中心; 也是正六棱柱、正三棱柱的重心,但不是直三棱柱的重心。
位置在两个底面外接圆的圆心(中心)的连线的中点。
所以要先求出两个底面的外接圆的圆心,就很容易找到这两个圆心的连线的中点。
底面三角形是正三角形,设棱长为a,底面三角形高为:√3/2a,球心在底面射影是底面三角形的外心(重心),设为M点,
AO=2a/3*√3/2=√3a/3,球心为O点,顶点为P点,PM=√a^2-(√3a/3)^2=√6a/3,从O点作ON⊥PA,△PON∽△PAM,a^2/=PO*PM,
外接球半径R=PO=√6a/4.
设AO=DO=R
则,DM=2/3DE=2/3*2分之根号3倍的b=b/根号3
AM=根号(a^2-b^2/3),
OM=AM-A0=根号(a^2-b^2/3)-R
由DO^2=OM^2+DM^2得,
R=根号3倍的a^2÷2倍的根号(3a^2-b^2)
内接球半径
同样是这个三棱锥.内接球的球心也一定在这个三棱锥的高上.设高为AM,连接DM交BC于E,连接AE,然后在面ADE内做角AED的平分线交三棱锥的高AM于O,做OF垂直于AE,则0就是内接球的球心,OM=OF=r
AE=根号(a^2-b^2/4)
FE=ME=1/3AM=6分之根号3倍的b,
AF=AE-FE=根号(a^2-b^2/4)-6分之根号3倍的b
AO=AM-r=根号(a^2-b^2/3)-r
由AO^2=OF^2+AF^2得
r=[根号3倍b^2+3b倍根号(4a^2-b^2)]/12倍根号(3a^2-b^2)
找到了球心,直接连接球心和任一顶点就是半径。
该球心的就是他们的中心; 也是正六棱柱、正三棱柱的重心,但不是直三棱柱的重心。
位置在两个底面外接圆的圆心(中心)的连线的中点。
所以要先求出两个底面的外接圆的圆心,就很容易找到这两个圆心的连线的中点。
底面三角形是正三角形,设棱长为a,底面三角形高为:√3/2a,球心在底面射影是底面三角形的外心(重心),设为M点,
AO=2a/3*√3/2=√3a/3,球心为O点,顶点为P点,PM=√a^2-(√3a/3)^2=√6a/3,从O点作ON⊥PA,△PON∽△PAM,a^2/=PO*PM,
外接球半径R=PO=√6a/4.
设AO=DO=R
则,DM=2/3DE=2/3*2分之根号3倍的b=b/根号3
AM=根号(a^2-b^2/3),
OM=AM-A0=根号(a^2-b^2/3)-R
由DO^2=OM^2+DM^2得,
R=根号3倍的a^2÷2倍的根号(3a^2-b^2)
内接球半径
同样是这个三棱锥.内接球的球心也一定在这个三棱锥的高上.设高为AM,连接DM交BC于E,连接AE,然后在面ADE内做角AED的平分线交三棱锥的高AM于O,做OF垂直于AE,则0就是内接球的球心,OM=OF=r
AE=根号(a^2-b^2/4)
FE=ME=1/3AM=6分之根号3倍的b,
AF=AE-FE=根号(a^2-b^2/4)-6分之根号3倍的b
AO=AM-r=根号(a^2-b^2/3)-r
由AO^2=OF^2+AF^2得
r=[根号3倍b^2+3b倍根号(4a^2-b^2)]/12倍根号(3a^2-b^2)
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- 1楼网友:不如潦草
- 2021-03-27 12:47
底面三角形是正三角形,设棱长为a,底面三角形高为:√3/2a,球心在底面射影是底面三角形的外心(重心),设为M点,
AO=2a/3*√3/2=√3a/3,球心为O点,顶点为P点,PM=√a^2-(√3a/3)^2=√6a/3,从O点作ON⊥PA,△PON∽△PAM,a^2/=PO*PM,
外接球半径R=PO=√6a/4.
正三棱柱的外接球半径求解过程的公式:
令上下的等边三角形边长为a,侧棱长为h
由等边三角形的性质,容易证明三角形几何中心到三角形三顶点的距离:S = (√3)/3
现在想象用一把刀从三棱柱的中间水平切割过去,把三棱柱切成了两个相同的三棱柱
那么新出现的平面的中心到原三棱柱的距离均为√[(h^2)+4*(a^2)/3]{勾股定理}
那么这个点就是外接球心 这个共同距离就是半径
体积为:V=SH
正三棱柱是上下底面是全等的两正三角形,侧面是矩形,侧棱平行且相等的棱柱,并且上下底面的中心连线与底面垂直,也就是侧面与底面垂直。
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