第一篇:【2014一輪特級(jí)教師整理】《球》典型例題解析(分析+解答,19份)三
典型例題三
例3.自半徑為R的球面上一點(diǎn)M,引球的三條兩兩垂直的弦MA,MB,MC,求MA2?MB2?MC2的值.
分析:此題欲計(jì)算所求值,應(yīng)首先把它們放在一個(gè)封閉的圖形內(nèi)進(jìn)行計(jì)算,所以應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)造熟悉的幾何體并與球有密切的關(guān)系,便于將球的條件與之相聯(lián).
解:以MA,MB,MC為從一個(gè)頂點(diǎn)出發(fā)的三條棱,將三棱錐M?ABC補(bǔ)成一個(gè)長(zhǎng)方體,則另外四個(gè)頂點(diǎn)必在球面上,故長(zhǎng)方體是球的內(nèi)接長(zhǎng)方體,則長(zhǎng)方體的對(duì)角線(xiàn)長(zhǎng)是球的直徑.
?MA2?MB2?MC2=(2R)2?4R2.
說(shuō)明:此題突出構(gòu)造法的使用,以及滲透利用分割補(bǔ)形的方法解決立體幾何中體積計(jì)算.
第二篇:【2014一輪特級(jí)教師整理】《球》典型例題解析(分析+解答,19份)典型例題一
典型例題一
例1.已知地球的半徑為R,球面上A,B兩點(diǎn)都在北緯45?圈上,它們的球面距離為?求B點(diǎn)的位置及A,B兩點(diǎn)所在其緯線(xiàn)圈上所對(duì)應(yīng)的劣弧的長(zhǎng)度. R,A點(diǎn)在東經(jīng)30?上,3分析:求點(diǎn)B的位置,如圖就是求?AO1B的大小,只需求出弦AB的長(zhǎng)度.對(duì)于AB應(yīng)把它放在?OAB中求解,根據(jù)球面距離概念計(jì)算即可.
解:如圖,設(shè)球心為O,北緯45?圈的中心為O1,??R,所以?AOB=,33??OAB為等邊三角形.于是AB?R. 由A,B兩點(diǎn)的球面距離為由O1A?O1B?R?cos45??2R,2?O1A2?O1B2?AB2.即?AO1B=
?. 2又A點(diǎn)在東經(jīng)30?上,故B的位置在東經(jīng)120?,北緯45?或者西經(jīng)60?,北緯45?.
?A,B兩點(diǎn)在其緯線(xiàn)圈上所對(duì)應(yīng)的劣弧O1A??2?2?R. 4說(shuō)明:此題主要目的在于明確經(jīng)度和緯度概念,及利用球的截面的性質(zhì)和圓的有關(guān)性質(zhì)設(shè)計(jì)計(jì)算方案.
第三篇:【2014一輪特級(jí)教師整理】《球》典型例題解析(分析+解答,19份)十
典型例題十
例10 半徑為R的球內(nèi)接一個(gè)各棱長(zhǎng)都相等的四棱錐.求該四棱錐的體積.
分析:四棱錐的體積由它的底面積和高確定,只需找到底面、高與球半徑的關(guān)系即可,解決這個(gè)問(wèn)題的關(guān)鍵是如何選取截面,如圖所示.
解:∵棱錐底面各邊相等,∴底面是菱形. ∵棱錐側(cè)棱都相等,∴側(cè)棱在底面上射影都相等,即底面有外接圓.
∴底面是正方形,且頂點(diǎn)在底面上的射影是底面中心,此棱錐是正棱錐. 過(guò)該棱錐對(duì)角面作截面,設(shè)棱長(zhǎng)為a,則底面對(duì)角線(xiàn)AC?故截面SAC是等腰直角三角形.
又因?yàn)镾AC是球的大圓的內(nèi)接三角形,所以AC?2R,即a?∴高SO?R,體積V?2a,2R.
12S底?SO?R3. 33說(shuō)明:在作四棱錐的截面時(shí),容易誤認(rèn)為截面是正三角形,如果作平等于底面一邊的對(duì)稱(chēng)截面(過(guò)棱錐頂點(diǎn),底面中心,且與底面一邊平行),可得一個(gè)腰長(zhǎng)為斜高、底為底面邊長(zhǎng)的等腰三角形,但這一等腰三角形并不是外接球大圓的內(nèi)接三角形.可見(jiàn),解決有關(guān)幾何體接切的問(wèn)題,如何選取截面是個(gè)關(guān)鍵.
解決此類(lèi)問(wèn)題的方法通常是先確定多面體的棱長(zhǎng)(或高或某個(gè)截面內(nèi)的元素)與球半徑的關(guān)系,再進(jìn)一步求解.
第四篇:【2014一輪特級(jí)教師整理】《球》典型例題解析(分析+解答,19份)七
典型例題七
例7.把四個(gè)半徑都是1的球中的三個(gè)放在桌面上,使它兩兩外切,然后在它們上面放上第四個(gè)球,使它與前三個(gè)都相切,求第四個(gè)球的最高點(diǎn)與桌面的距離.
分析:關(guān)鍵在于能根據(jù)要求構(gòu)造出相應(yīng)的幾何體,由于四個(gè)球半徑相等,故四個(gè)球一定組成正四面體的四個(gè)頂點(diǎn)且正四面體的棱長(zhǎng)為兩球半徑之和2.
解:由題意,四球心組成棱長(zhǎng)為2的正四面體的四個(gè)頂點(diǎn),則正四面體的高h(yuǎn)?22?(2?3226)?. 33
而第四個(gè)球的最高點(diǎn)到第四個(gè)球的球心距離為求的半徑1,且三個(gè)球心到桌面的距離都為1,故第四個(gè)球的最高點(diǎn)與桌面的距離為2?26. 3
說(shuō)明:此類(lèi)型題目對(duì)培養(yǎng)學(xué)生空間想象能力,并根據(jù)題意構(gòu)造熟悉幾何體都非常有幫助,且還可以適當(dāng)增加一點(diǎn)實(shí)際背景,加強(qiáng)應(yīng)用意識(shí).
第五篇:【2014一輪特級(jí)教師整理】《球》典型例題解析典型例題八
典型例題八
例8 過(guò)球面上兩點(diǎn)作球的大圓,可能的個(gè)數(shù)是().
A.有且只有一個(gè)B.一個(gè)或無(wú)窮多個(gè)
C.無(wú)數(shù)個(gè)D.以上均不正確
分析:對(duì)球面上兩點(diǎn)及球心這三點(diǎn)的位置關(guān)系進(jìn)行討論.當(dāng)三點(diǎn)不共線(xiàn)時(shí),可以作一個(gè)大圓;當(dāng)三點(diǎn)共線(xiàn)時(shí),可作無(wú)數(shù)個(gè)大圓,故選B.
答案:B
說(shuō)明:解此易選出錯(cuò)誤判斷A.其原因是忽視球心的位置.