1、微专题强化练(三)球的内切、外接问题的常见策略(建议用时:40分钟)一、选择题1一个四面体的所有棱长都为,四个顶点在同一球面上,则此球的表面积为()A3B4C3D6A联想只有正方体中有这么多相等的线段,所以构造一个正方体,则正方体的面对角线即为四面体的棱长,求得正方体的棱长为1,体对角线为,从而外接球的直径也为,所以此球的表面积为3.2已知正方体的内切球(球与正方体的六个面都相切)的体积是,则该正方体的体积为()A4 B16 C8 D64D正方体的内切球的体积是,则R3,R2,则内切球的半径R2,所以该正方体的棱长为4,所以该正方体的体积为V4364.3一个正方体表面积与一个球表面积相等,那么
2、它们的体积比是()A B C DA设正方体棱长为a,球半径为R.由6a24R2,得,设正方体和球的体积分别为V1,V2,所以()3.4用与球心距离为2的平面去截球,所得的截面面积为,则球的体积为()A B C20 DB用平面去截球所得截面的面积为,所以截面圆的半径为1.已知球心到该截面的距离为2,所以球的半径为r,所以球的体积为V()3.5长、宽、高分别为2,的长方体的外接球的表面积为()A4 B12 C24 D48B长方体的体对角线即为外接球的直径2R,长方体的长、宽、高分别为2,(2R)222()2()212,R23,外接球的表面积为4R212.二、填空题6一个长方体的各顶点均在同一球面上
3、,且一个顶点上的三条棱长分别为1,2,3,则此球的表面积为_14因为长方体内接于球,所以它的体对角线正好为球的直径,长方体体对角线长为,故球的表面积为14.7若三棱锥的三个侧面两两垂直,且三条侧棱长分别为1,则其外接球的表面积是_6据题意可知,该三棱锥的三条侧棱两两垂直,把这个三棱锥可以补成一个同一顶点处三条棱长分别为1,的长方体,于是长方体的外接球就是三棱锥的外接球设其外接球的半径为R,则有(2R)212()2()26.R2.故其外接球的表面积S4R26.8已知一个球与一个正三棱柱的三个侧面和两个底面都相切,且这个球的体积是,那么这个三棱柱的侧面积为_,体积是_4848设球的半径为r,则r3
4、,得r2,柱体的高为2r4.又正三棱柱的底面三角形的内切圆半径与球的半径相等,所以底面正三角形的边长为4,所以正三棱柱的侧面积S侧34448,体积V(4)2448.三、解答题9一个六棱柱的底面是正六边形,其侧棱垂直于底面,已知该六棱柱的顶点都在同一个球面上,且该六棱柱的体积为,底面周长为3,求该球的体积解设正六棱柱的底面边长为x,高为h,则有正六棱柱的底面外接圆的半径r,球心到底面的距离d.外接球的半径R1.V球.10已知点A,B,C,D在同一个球面上,AB平面BCD,BCDC,若AB6,AC2,AD8,求B,C两点间的球面距离解因为AB平面BCD,BCDC,所以AB,BC,DC两两垂直,构造如图所示的长方体,则AD为球的直径,AD的中点O为球心,OBOC4为半径,要求B,C两点间的球面距离,只要求出BOC即可,在RtABC中,求出BC4,所以OBC为正三角形,所以BOC60,故B,C两点间的球面距离是.