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1、考点27 空间几何体的外接球知识理解1.墙角模型(1) 使用范围:3组或3条棱两两垂直;或可在长方体中画出该图且各顶点与长方体的顶点重合(2)推导过程:长方体的体对角线就是外接球的直径(2) 秒杀公式:(4)图示过程(3) 秒杀公式:2.汉堡模型(1)使用范围:有一条侧棱垂直与底面的柱体或椎体(2)推导过程第一步:取底面的外心O1,,过外心做高的的平行且长度相等,在该线上中点为球心的位置第二步:根据勾股定理可得(3)秒杀公式:(4)图示过程3.斗笠模型(1)使用范围:正棱锥或顶点的投影在底面的外心上(2)推导过程第一步:取底面的外心O1,,连接顶点与外心,该线为空间几何体的高h第二步:在h上取
2、一点作为球心O第三步:根据勾股定理(3)秒杀公式:(4)图示过程4.切瓜模型(1)使用范围:有两个平面互相垂直的棱锥(2)推导过程:第一步:分别在两个互相垂直的平面上取外心F、N,过两个外心做两个垂面的垂线,两条垂线的交点即为球心O,取BC的中点为M,连接FM、MN、OF、ON第二步:(3)秒杀公式:(4)图示过程考向分析考向一 墙角模型【例1】(2021平罗中学高三期末)已知长方体的两个底面是边长为的正方形,长方体的一条体对角线与底面成角,则此长方体的外接球表面积为( )ABCD【举一反三】1(2020天津静海区高三月考)若棱长为2的正方体的顶点都在同一球面上,则该球的表面积为( )ABCD
3、2(2020河南高三月考)已知长方体中,与平面所成角的正弦值为,则该长方体的外接球的表面积为( )ABCD3(2020四川泸州市高三一模)已知四棱锥中,四边形是边长为2的正方形,且平面,则该四棱锥外接球的表面积为( )ABCD考向二 汉堡包模型【例2】(2021陕西西安市高三一模)三棱柱中,棱两两垂直,底面是面积为2的等腰直角三角形,若该三棱柱的顶点都在同一个球O的表面上,则球O的表面积为( )A8BCD【举一反三】1(2021陕西咸阳市高三一模)在直三棱柱中,若该直三棱柱的外接球表面积为,则此直三棱柱的高为( )A4B3CD2(2021山西吕梁市高三一模)四面体中,面,则四面体外接球的表面积
4、为( )ABCD3(2021山东德州市高三期末)如图,在四棱锥中,底面为菱形,底面,O为对角线与的交点,若,则三棱锥的外接球表面积为_考向三 斗笠模型【例3】正四棱锥的顶点都在同一球面上,若该棱锥的高为4,底面边长为2,则该球的表面积为( )ABCD【举一反三】1(2020江西吉安市高三其他模拟)正四棱锥的顶点都在同一球面上,若该棱锥的高为,底面边长为,则该球的表面积为( )ABCD2(2021安徽芜湖市高三期末)已知正四棱锥的体积为,侧棱与底面所成的角为,则该正四棱锥外接球的表面积为_.3(2020秦皇岛市抚宁区第一中学)已知正三棱锥的侧棱长为,底面边长为6,则该正三棱锥外接球的表面积是_.
5、考向四 切瓜模型【例4】(2021江西高三其他模拟)已知三棱锥A-BCD中,侧面ABC底面BCD,三角形ABC是边长为3的正三角形,三角形BCD是直角三角形,且BCD=90,CD=2,则此三棱锥外接球的体积等于( )ABC16D32【举一反三】1(2020内蒙古赤峰市高三月考)已知三棱锥中,面面,则此三棱锥的外接球的表面积为( )ABCD2(2020四川泸州市高三一模)已知三棱锥中,和是边长为2的等边三角形,且平面平面,该三棱锥外接球的表面积为( )ABCD3(2021全国高三专题练习)已知三棱锥中,平面平面,且和都是边长为2的等边三角形,则该三棱锥的外接球表面积为( )ABCD强化练习1(2
6、020江西高三其他模拟(理)在三棱锥中,则该三棱锥的外接球的表面积为( )ABCD2(2020四川泸州市高三一模)已知四棱锥中,平面,底面是边长为2的正方形,且,则该四棱锥外接球的表面积为( )ABCD3(2020四川宜宾市高三一模)已知点P,A,B,C在同一个球的球表面上,PA平面ABC,ABAC,PB=,BC=,PC=,则该球的表面积为( )A6B8C12D164(2020广东广州市高三月考)在长方体中,点在正方形内,平面,则三棱锥的外接球表面积为( )ABCD5(2020全国高三月考)三棱柱中,平面,则该三棱柱的外接球的体积为( )ABCD6(2020江西赣州市高三)四面体中,底面,则四
7、面体的外接球表面积为( )ABCD7(2021天津滨海新区高三月考)直三棱柱的所有顶点都在同一球面上,且,则该球的表面积为( )ABCD8(2020江苏南通市高三期中)正三棱锥中,则该棱锥外接球的表面积为( )ABCD9(2021安徽宣城市高三期末(文)在三棱锥中,平面,则三棱锥的外接球的表面积是( )ABCD10(2020江苏南京市第二十九中学高三期中)已知直三棱柱的顶点都在球上,且,则此直三棱柱的外接球的表面积是( )ABCD11(2021平凉市庄浪县第一中学高三其他模拟(理)已知,平面ABC,若,则四面体PABC的外接球(顶点都在球面上)的体积为( )ABCD12(2020甘肃省民乐县第
8、一中学高三其他模拟(理)在四棱锥中,则三棱锥外接球的表面积为( )ABCD13(2021固原市第五中学高三期末(理)已知一个正方体的所有顶点在一个球面上,若这个正方体的表面积为24,则这个球的体积为_.14(2021安徽池州市高三期末(理)已知四棱锥的底面是边长为2的正方形,平面,则四棱锥的外接球的表面积为_.15(2021吉林四平市高三期末)已知直三棱柱其外接球的体积为_.16(2021河南郑州市高三一模)已知是球的内接三棱锥,则球的表面积为_17(2021石嘴山市第三中学高三月考)在三棱锥中,底面ABC,则此三棱锥的外接球的表面积为_.18(2020梅河口市第五中学高三月考)已知三棱锥中,若该三棱锥的四个顶点在同一个球面上,则此球的体积为_.19(2020山西高三月考(文)已知正三棱柱的体积为54,记三棱柱的外接球为球,则外接球的表面积是_20(2020济南市山东省实验中学高三月考)在三棱锥中,侧棱底面且则该三棱锥的外接球的体积为_