内切球和外接球常见解法

1/5内切与外接1球与柱体1.1球与正方体例1棱长为1的正方体的8个顶点都在球的表面上，分别是棱，的中点，则直线被球截得的线段长为（）A．B．C．D．1.2球与长方体长方体各顶点可在一个球面上，故长方体存在外切球.但是不一定存在内切球.设长方体的棱长为其体对角线为.当球为长方体的外接球时，截面图为长方体的对角面和其外接圆，和正方体的外接球的道理是一样的，故球的半径例2在长、宽、高分别为2，2，4的长方体内有一个半径为1的球，任意摆动此长方体，则球经过的空间部分的体积为()A.10π3B.4πC.8π3D.7π31111ABCDABCDOEF，1AA1DDEFO2212122,,,abcl222.22labcR2/51.3球与正棱柱例3正四棱柱的各顶点都在半径为的球面上，则正四棱柱的侧面积有最值，为.2球与锥体规则的锥体，如正四面体、正棱锥、特殊的一些棱锥等能够和球进行充分的组合，以外接和内切两种形态进行结合，通过球的半径和棱锥的棱和高产生联系，然后考查几何体的体积或者表面积等相关问题.2.1球与正四面体1111ABCDABCDR3/5解得：例4将半径都为１的四个钢球完全装入形状为正四面体的容器里，这个正四面体的高的最小值为()A.B.2+C.4+D.2.2球与三条侧棱互相垂直的三棱锥例5在正三棱锥中，分别是棱的中点，且,若侧棱,则正三棱锥S-ABC外接球的表面积是______2.3球与正棱锥球与正棱锥的组合，常见的有两类，一是球为三棱锥的外接球，此时三棱锥的各个顶点在球面上，根据截面图的特点，可以构造直角三角形进行求解.二是球为正棱锥的内切球，例如正三棱锥的内切球，球与正三棱锥四个面相切，球心到四个面的距离相等，都为球半径．这样求球的半径可转化为球球心到三棱锥面的距离，故可采用等体积法解决，即四个小三棱锥的体积和为正三棱锥的体积.2222233aRraRrCE，=，66,.412Rara326326326343263SABCMN、SCBC、AMMN23SAR4/5例6在三棱锥P－ABC中，PA＝PB=PC=,侧棱PA与底面ABC所成的角为60°，则该三棱锥外接球的体积为（）A．B.C.4D.接球的球心,则.例7矩形中，沿将矩形折成一个直二面角,则四面体的外接球的体积是()A.B.C.D.3球与球对多个小球结合在一起，组合成复杂的几何体问题，要求有丰富的空间想象能力，解决本类问题需掌握恰当的处理手段，如准确确定各个小球的球心的位置关系，或者巧借截面图等方法，将空间问题转化平面问题求解.例7在半径为R的球内放入大小相等的4个小球，则小球半径r的最大值为（）4球与几何体的各条棱相切球与几何体的各条棱相切问题，关键要抓住棱与球相切的几何性质，达到明确球心的位置为目的，然后通过构造直角三角形进行转换和求解.例：与正四面体各棱都相切的球的半径为棱的一半：.例8把一个皮球放入如图10所示的由8根长均为20cm的铁丝接成的四33432SCRABCD4,3,ABBCACABCDBACDABCD121259125612531255/5