5.一个棱长都为a的正三棱柱的六个顶点全部在同一个球面上,则此球的表面积为 ( )
A. B.
? C.
D.
4.在底面边长为6 cm,高为14 cm的正三棱柱内放入相同的n个球,使球半径尽量大,则n的值为 ( )
A.4? B.5? C.6? D.7
3.在正三棱锥S-ABC中,M、N分别是棱SC、BC的中点,且MN⊥AM,若侧棱SA=2,则正棱锥S-ABC外接球的表面积是 (
)
A.12? B.32
? C.36
? D.48
2.过球的一条半径的中点,作垂直于该半径的平面,则所得截面的面积与球的表面积的比为 ( )
?A.? B.
? C.
? D.
1.一个正方体内接于一个球,过球心作一截面,则截面的可能图形是 ( )
A.①③?B.②④? C.①②③?D.②③④
18.如图所示,已知正四棱锥S-ABCD中,底面边长为a,侧棱长为
.(1)求它的外接球的体积;(2)求它的内切球的表面积.
解 (1)设外接球的半径为R,球心为O,则OA=OC=OS,
所以O为△SAC的外心,即△SAC的外接圆半径就是球的半径.
∵AB=BC=a,∴AC=.∵SA=SC=AC=
, ∴△SAC为正三角形.
由正弦定理得2R==
, 因此,R=
,
V球=.
(2)设内切球半径为r,作SE⊥底面ABCD于E,
作SF⊥BC于F,连结EF,
则有SF=
S△SBC=BC·SF=
a×
a=
a2,
S棱锥全=4S△SBC+S底=(+1)a2.
又SE=
∴V棱锥=S底h=
a2×
a=
a3,
∴r=
S球=4r2=
.
17.如图四棱锥A-BCDE中,AD⊥底面BCDE,AC⊥BC,AE⊥BE. (1)求证:五点共球;
(2)若∠CBE=90°,CE=,AD=1,求B、D两点的球面距离.
(1)证明 取AB的中点P,连接PE,PC,PD,由题设条件知△AEB、△ADB、△ABC都是直角三角形.
故PE=PD=PC=
AB=PA=PB. 所以A、B、C、D、E五点在同一球面上.
(2)解 由题意知四边形BCDE为矩形, 所以BD=CE=,
在Rt△ADB中,AB=2,AD=1, ∴∠DPB=120°,D、B的球面距离为.
16.已知A、B、C是半径为1的球面上的三点,B、C两点间的球面距离为,点A与B、C两点间的球面距离均为
,且球心为O.求: (1)∠BOC、∠AOB的大小;(2)球心到截面ABC的距离.
解 (1)∠BOC=,∠AOB==
.
(2)连结OA、OB、OC、AB、AC、BC得三棱锥O-ABC,设OH⊥平面ABC,H为垂足,则h=OH为球心到截面ABC的距离,由OA⊥OB,OA⊥OC得OA⊥平面OBC,VA-OBC=·S△OBC=
×
×1×1×sin60°=
在△ABC中,AB=AC=
=
,BC=1, 底边BC的高为
.
又VO-ABC=hS△ABC=
·h·
×
×1, 故
=
h,即h=
.
15.各个顶点在一个直径为2 cm的球面上.如果正四棱柱的底面边长为1 cm,那么该棱柱的表面积为 2+4 cm2.
14.(2008·安徽)已知点A、B、C、D在同一个球面上,AB⊥平面BCD,BC⊥CD,若AB=6,AC=2,AD=8,
则B、C两点间的球面距离是 .
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