外接球问题通法,学会这一招就够了,高考没问题了!

有很多同学反映,你说的那些简单的、规则的立体图形的外接球问题我都懂,但是一些不规则的立体图形的外接球确实不好做,一是球心难找,球心找不到半径更找不到!今天我们看看外接球问题中最适用的方法,什么类型的问题都可以解决!

性质:球心与任一截面圆心的连线垂直于截面.反之,任一截面通过圆心的垂线穿过球心.(类比于初中平面几何中圆的垂径定理)

球中的"垂径定理"

方法归纳:理解以上性质,相当于掌握找球心的方法.首先找几何体的任一面的外接圆的圆心,通过圆心且垂直于该平面的直线一定穿过球心.此时我们设球心出来,再利用球心到各顶点的距离等于半径列方程求解.

我们看以下几个实例:

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底面BCDE外接圆的圆心为对角线的交点,过O1作垂线,球心在其垂线上;平面ABC外接圆的圆心为其外心,由于是正三角形,也是重心O2,过圆心的垂线穿过球心;故球心在两条垂线的交点上.如下图所示

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分析:对于平面BCD来说,其外接圆圆心为BD中点H,其垂线AH穿过外接球球心,设球心为O,直接利用OA=OB设方程可得半径.

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此方法对所有外接球问题都适用,特别是以上例子充分利用此性质可以快速解决球心与半径的问题,进而求到球的表面积或体积

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