模型一:墙角模型
方法概述:当空间几何体的三条棱两两垂直时,可以直接利用勾股定理求出外接球的半径。
公式:( R = \sqrt{\frac{a^2 + b^2 + c^2}{2}} )
应用实例:
- 正四棱柱:已知正四棱柱的高为4,体积为16,则底面边长为2。外接球半径( R = \sqrt{\frac{2^2 + 2^2 + 4^2}{2}} = 2\sqrt{3} )。
- 三棱锥:若三棱锥的三个侧面两两垂直,且侧棱长均为3,则外接球半径( R = \sqrt{\frac{3^2 + 3^2 + 3^2}{2}} = \frac{3\sqrt{3}}{2} )。
模型二:垂面模型
方法概述:当一条直线垂直于一个平面时,可以利用该直线与平面的交点,以及平面上的点,求出外接球的半径。
公式:( R = \sqrt{r^2 + d^2} )
应用实例:
- 正四棱柱:已知正四棱柱的高为2,体积为8,则底面边长为2。外接球半径( R = \sqrt{1^2 + 2^2} = \sqrt{5} )。
模型三:汉堡模型
方法概述:当空间几何体可以看作由两个平行且等面积的几何体组成时,可以利用这两个几何体的中心点,以及它们的公共边,求出外接球的半径。
公式:( R = \sqrt{\frac{L^2 + W^2}{4}} )
应用实例:
- 正四棱柱:已知正四棱柱的高为2,体积为8,则底面边长为2。外接球半径( R = \sqrt{\frac{2^2 + 2^2}{4}} = 1 )。
模型四:斗笠模型
方法概述:当空间几何体可以看作由一个圆锥和一个圆柱组成时,可以利用圆锥的顶点、圆柱的底面圆心,以及它们的公共边,求出外接球的半径。
公式:( R = \sqrt{\frac{h^2 + r^2}{2}} )
应用实例:
- 圆锥:若圆锥的底面半径为3,高为4,则外接球半径( R = \sqrt{\frac{4^2 + 3^2}{2}} = \sqrt{10} )。
模型五:折叠模型
方法概述:当空间几何体可以看作由两个平行且等面积的几何体组成时,可以利用这两个几何体的中心点,以及它们的公共边,求出外接球的半径。
公式:( R = \sqrt{\frac{L^2 + W^2}{4}} )
应用实例:
- 正四棱柱:已知正四棱柱的高为2,体积为8,则底面边长为2。外接球半径( R = \sqrt{\frac{2^2 + 2^2}{4}} = 1 )。
模型六:切瓜模型
方法概述:当空间几何体可以看作由一个圆柱和一个圆锥组成时,可以利用圆柱的底面圆心、圆锥的顶点,以及它们的公共边,求出外接球的半径。
公式:( R = \sqrt{\frac{h^2 + r^2}{2}} )
应用实例:
- 圆锥:若圆锥的底面半径为3,高为4,则外接球半径( R = \sqrt{\frac{4^2 + 3^2}{2}} = \sqrt{10} )。
模型七:折叠模型
方法概述:当空间几何体可以看作由两个平行且等面积的几何体组成时,可以利用这两个几何体的中心点,以及它们的公共边,求出外接球的半径。
公式:( R = \sqrt{\frac{L^2 + W^2}{4}} )
应用实例:
- 正四棱柱:已知正四棱柱的高为2,体积为8,则底面边长为2。外接球半径( R = \sqrt{\frac{2^2 + 2^2}{4}} = 1 )。
模型八:切瓜模型
方法概述:当空间几何体可以看作由一个圆柱和一个圆锥组成时,可以利用圆柱的底面圆心、圆锥的顶点,以及它们的公共边,求出外接球的半径。
公式:( R = \sqrt{\frac{h^2 + r^2}{2}} )
应用实例:
- 圆锥:若圆锥的底面半径为3,高为4,则外接球半径( R = \sqrt{\frac{4^2 + 3^2}{2}} = \sqrt{10} )。
模型九:折叠模型
方法概述:当空间几何体可以看作由两个平行且等面积的几何体组成时,可以利用这两个几何体的中心点,以及它们的公共边,求出外接球的半径。
公式:( R = \sqrt{\frac{L^2 + W^2}{4}} )
应用实例:
- 正四棱柱:已知正四棱柱的高为2,体积为8,则底面边长为2。外接球半径( R = \sqrt{\frac{2^2 + 2^2}{4}} = 1 )。
模型十:切瓜模型
方法概述:当空间几何体可以看作由一个圆柱和一个圆锥组成时,可以利用圆柱的底面圆心、圆锥的顶点,以及它们的公共边,求出外接球的半径。
公式:( R = \sqrt{\frac{h^2 + r^2}{2}} )
应用实例:
- 圆锥:若圆锥的底面半径为3,高为4,则外接球半径( R = \sqrt{\frac{4^2 + 3^2}{2}} = \sqrt{10} )。