一道高考题的妙解

题目:(2006年湖南卷理数第9题)棱长为2的正四面体的四个顶点都在同一个球面上,若过该球球心的一个截面如图,则图中三角形(正四面体的截面)的面积是     

八、多面体和旋转体

§８－４球一、基础问题１．下面说法中，错误的是（）．（Ａ）球心与小圆截面圆心的连线垂直于截面（Ｂ）球的任意二个大圆交点的连线段是球的直径（Ｃ）过球面上任意三点的截面是球的大圆（Ｄ）过球面上二个点（连线不过球心），只能作一个球的大圆（参阅教材Ｐ８１－８...     

一道高考试题的推广及引申

2006年江西高考第11题如图1,在四面体ABCD中,截面AEF经过四面体的内切球(与四个面都相切的球)球心O,且与BC,DC分别截于E,F,如果截面将四面体分成体积相等的两部分,设四棱锥A-BEFD与三棱锥A-EFC     

空间几何体外接球问题探究

<正>球是特殊的空间几何体,具有与对称有关的多方面的性质,由于多面体外接球具有唯一性,因此以空间几何体外接球为载体的几何问题成为高考试题的热点和难点.解决外接球半径问题的关键是球心的位置,而确定球心位置依据是球心的两个特征:一是球心到球面各点的距离都等于半径,二是球心与截面圆圆心的连线垂直于截面.本文从以下几个方面探究空间几何体外接球半径问题.     

利用多面体解多球相切问题

多球相切问题在各类竞赛中经常出现 ,但由于作图复杂 ,给分析解决问题带来困难 .如果能透过现象 ,抓住问题的本质 ,将其转化为多面体问题 ,常能顺利解决 ,请看以下几例 .例 1　 (2 0 0 2年“希望杯”试题 )将 3个半径为 1的球和一个半径为 2 -1的球叠为两层放在桌面上 ,上层只放一个较小的球 ,四个球两两相切 ,那么上层小球的最高点到桌面的距离是 (　　 ) .(Ａ) 3 2 + 63 　　 (Ｂ) 3 + 2 63(Ｃ) 2 + 2 63 　　 (Ｄ) 2 2 + 63分析　两球相外切时 ,球心连线通过切点 ,球心距等于两球半径之和 .不妨设下层三个大球球心分别为Ｏ1 、Ｏ2 、Ｏ3,…     

例谈棱柱与棱锥外接球球心的确定

球是高中数学中的重要内容之一,在历年高考题中,有关简单空间几何体的外接球问题屡见不鲜.解决这类问题的关键是球心的确定,此时应紧抓一个关键点:球心到各顶点距离都相等,下面仅就棱柱与棱锥的外接球问题浅谈如何确定简单空间几何体外接球的球心.     

棱锥底面上一特殊点的一个有趣性质

近日，笔者在研究棱锥内切球球心的性质时，得到了一个由棱锥内切球球心带来的棱锥底面上的一特殊点的一个有趣性质．     

对两个猜想的否定及改进

文[1]对一道高考试题进行了推广和引申,并在文末时提出了以下两个猜想.猜想1若几何体存在内切球,过内切球球心的任意戴面,将几何体分成两个几何体.若这两个几何体的体积分别为V1,V2,表面积分别为S1,S2,截面面积为S,则VV12=SS21--SS.猜想2若几何体存在内切球,过内切球球心的任意截面,将几何体分成两个几何体.若这两个几何体的体积分别为V1,V2,表面积分别为S1,S2,截面面积为S,几何体的体积为V几何体,表面积为S几何体,则VS几几何何体体=S1V-1S或VS几几何何体体=S2V-2S.本文举半球容球这一特例给予否定,我们一起考虑半球容球的情况.…     

几何体的外接球问题

<正>我们在解题时,常常会碰到一些关于几何体的外接球的表面积、体积等问题.经过一段时间的归纳总结,我发现解决这一类问题的关键是找到外接球的球心,而找球心一般有以下三种类型:第一种类型:外接球的球心即几何体底面多边形的外心.例1三棱锥S-ABC的所有顶点都在球O的表面上,SA⊥平面ABC,AB⊥BC,又     

四面体表面积与体积的平分

引题如图1,在四面体ABCD中,截面AEF经过四面体的内切球的球心O,且与BC,DC分别截于E,F,如果截面将四面体分成体积相等的两部分,试比较四棱锥A- BEFD与三棱锥A-EFC的表面积的大小．     

求多面体外接球半径的一个统一公式

<正>求多面体外接球半径是高考的常考知识点,常见的方法有三种:一是根据多面体的特征,将多面体进行补形,补成长方体或正方体,正方体或长方体的对角线即为多面体外接球的直径;二是找出多面体外接球的球心,再构造含有球半径的三角形,转化为解三角形问题;三是建立适当的空间直角坐标系,设出球心的坐标,通过球心到各顶点的距离相等列出方程组,从而求出球心的坐标,进而求出外接球的半径.下面根据第二种解法推导出一个统一的求多面体外接球的公式.     

这样的球体不存在

这样的球体不存在４４５０００湖北省恩施市一中杨仁宽题目：在球内有相距９ｃｍ的两个平行截面，面积分别是２５πｃｍ２和１４４πｃｍ２，球心在截面之间，求球的面积．（北京师范大学出版社《高中数学教案》（立体几何）Ｐ１９８页第１题）此题似乎可以这样解：如图，...     

球心的“GPS”定位

"GPS"是全球卫星定位系统.我们在找与球有关的组合体的球心时,也需要类似的定位.下面就来寻找给球心定位的"GPS".1.应用球的定义给球心定位由于球心到球面上各点的距离相等,因此,可找球心在某平面上的射影,再进一步给球心定位     

数学问题解答

2010年3月号问题解答(解答由问题提供人给出) 1841正棱锥FABC的外接球的球心在底面ABC上,点M在棱AB上,且AM:MB=1:3.     

外接球、内切球球心重合的四面体是正四面体吗？

外接球、内切球球心重合的四面体是正四面体吗？４４３０００宜昌师专数学系９３２１班丁评虎以前，我一直认为，外接球、内切球球心重合的四面体是正四面体．后来，仔细研究这一问题时，我吃惊的发现上述结论竞是错误的．定理四面体外接球、内切球球心重合的充要条件是四...     

目标定位最优布站的研究

将目标检测问题转化为椭球体的截面对圆的覆盖问题,并给出了“逐层收缩”方案,给出了一个可计算的较优的结果;通过对逐层收缩方案的调整,获得了最优解:18个球(9个红球和9个蓝球).本文将目标定位问题转化为圆的三重覆盖问题,建立“球均定位能力”模型证明了一个红(蓝)球周围有4个蓝(红)球这种模式具有最大的球均定位能力,在此基础上给出红、蓝球的一个布局.36个球(18个红球和18个蓝球).     

多球问题

多球是一个饶有兴趣的数学问题,它毋需补充新概念和理论,学习者只须用观察和想象,加之推理和演算,问题就可以得到圆满的解决.多球涉及到多个球和几何体的定位,从众多几何量中捕捉适宜的等量关系,可以培养学生的空间想象能力.常见有多球与平面、多球与二面角、多球与旋转体、多球与多面体、装球、垒球等问题.1　球与平面球与平面体常见为相切和相截关系.处理这一问题主要弄清球与平面的位置,考察球心连线、及球与平面的切点、球与截面圆心连线之间的相互关系,关键在于找出具有集中等量关系的直角三角形.例1　有三个半径为ｒ的球彼此相切,且与…     

一类四阶半线性椭圆型方程的奇摄动

今研究四阶半线性椭圆方程奇摄动问题:其中ε为正的小参数,Ω为n维欧氏空间中半径为R的球域:ρ0,     

对两个猜想的否定及改进

文[1]对一道高考试题进行了推广和引申，并在文末时提出了以下两个猜想． 猜想1若几何体存在内切球，过内切球球心的任意戴面，将几何体分成两个几何体．若这两个几何体的体积分别为V1，V2表面积分别为S1，S2，截面面积为S，则V1/V2=S1-S/S2-S。     

几道内切外切球的典型例题

例题1 四个半径为R的球两两外切,其中三个球放在水平桌面上,第四个球放在这三个球之上,在这四个球的中央放一个最大的小球,求这个小球的半径。分析五个球的相互位置是十分对称的图形,因此不必作球,只要联结所有的球心考虑.