小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com专题十内切球模型【方法总结】以三棱锥P-ABC为例,求其内切球的半径.方法:等体积法,三棱锥P-ABC体积等于内切球球心与四个面构成的四个三棱锥的体积之和;第一步:先求出四个表面的面积和整个锥体体积;第二步:设内切球的半径为r,球心为O,建立等式:VP-ABC=VO-ABC+VO-PAB+VO-PAC+VO-PBC⇒VP-ABC=S△ABC·r+S△PAB·r+S△PAC·r+S△PBC·r=(S△ABC+S△PAB+S△PAC+S△PBC)·r;第三步:解出r==.秒杀公式(万能公式):r=【例题选讲】[例](1)已知一个三棱锥的所有棱长均为,三的切球的体则该棱锥内积为________.答案π解析由意可知,三正四面体,如所示.题该棱锥为图AE=AB·sin60°=,AO=AE=,DO==,三的体棱锥积VDABC=S△ABC·DO=,切球的半设内径为r,则VDABC=r(S△ABC+S△ABD+S△BCD+S△ACD)=,r=,V切球内=πr3=π.(2)(2020·全Ⅲ国)已知圆锥的底面半径为1,母线长为3,则该圆锥内半径最大的球的体积为________.答案π解析圆锥内半径最大的球即为圆锥的内切球,设其半径为r.作出圆锥的轴截面PAB,如图所示,则△PAB的内切圆为圆锥的内切球的大圆.在△PAB中,PA=PB=3,D为AB的中点,AB=2,E为切点,则PD=2,△PEO∽△PDB,故=,即=,解得r=,故内切球的体积为π3=π.(3)阿基米德(公元前287年~公元前212年)是古希腊伟大的哲学家、数学家和物理学家,他和高斯、牛顿并列被称为世界三大数学家.据说,他自己觉得最为满意的一个数学发现就是“圆柱内切球体的体积是圆柱体积的三分之二,并且球的表面积也是圆柱表面积的三分之二”.他特别喜欢这个结论.要求后人在他的墓碑上刻着一个圆柱容器里放了一个球,如图,该球顶天立地,四周碰边.若表面积为54π的圆柱的底面直径与高都等于球的直径,则该球的体积为()小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.comA.4πB.16πC.36πD.答案C解析设该圆柱的底面半径为R,则圆柱的高为2R,则圆柱的表面积S=S底+S侧=2×πR2+2·π·R·2R=54π,解得R2=9,即R=3.∴圆柱的体积为V=πR2×2R=54π,∴该圆柱的内切球的体积为×54π=36π.故选C.(4)已知三棱锥P-ABC的三条侧棱PA,PB,PC两两互相垂直,且PA=PB=PC=2,则三棱锥P-ABC的外接球与内切球的半径比为________.答案解析以PA,PB,PC为过同一顶点的三条棱,作长方体,由PA=PB=PC=2,可知此长方体即为正方体.设外接球的半径为R,则R==,设内切球的半径为r,则内切球的球心到四个面的距离均为r,由(S△ACP+S△APB+S△PCB+S△ABC)·r=·S△PCB·AP,解得r=,所以==.(5)正四面体的外接球和内切球上各有一个动点P、Q,若线段PQ长度的最大值为463,则这个四面体的棱长为________.答案4解析设这个四面体的棱长为a,则它的外接球与内切球的球心重合,且半径64Ra外,612ra内,依题意得66464123aa,4a.【对点训练】1.若一个正四面体的表面积为S1,其内切球的表面积为S2,则=________.1.答案解析正四面体设棱长为a,正四面体表面则积为S1=4×·a2=a2,其切球半正内径为四面体高的,即r=×a=a,因此切球表面内积为S2=4πr2=,==则.2.已知一个平放的各棱长为4的三棱锥内有一个小球O(重量忽略不计),现从该三棱锥顶端向内注水,小球慢慢上浮,当注入的水的体积是该三棱锥体积的时,小球与该三棱锥各侧面均相切(与水面也相切),则小球的表面积等于()小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.comA.B.C.D.2.答案C解析注入水的体是三体的当积该棱锥积,水面上方的小三的时设棱锥棱长为x(各都棱长相等),依意,题=,得x=2.易得小三的高棱锥为,小球半设径为r,则S底面·=4··S底面·r,得r=,故小球的表面积S=4πr2=.故选C.3.已知四棱锥P-ABCD的底面ABCD是边长为6的正方形,且PA=PB=PC=PD,若一个半径为1的球与此四棱锥所有面都相切,则该四棱锥的高是()A.6B.5C.D.3.答案D解析由题意知,四棱锥P-ABCD是正四棱锥,球的球...