模型一:正方体模型
描述
正方体的八个顶点都位于同一个球面上,该球被称为外接球。球心位于正方体的体对角线的中点。
公式
外接球直径 = 正方体体对角线长度 外接球半径 R = 体对角线长度 / 2
举例
已知正方体的边长为 a,则其外接球的直径为 a√3,半径为 a√3 / 2。
模型二:长方体模型
描述
长方体的八个顶点也位于同一个球面上,外接球球心位于长方体的体对角线的中点。
公式
外接球直径 = 长方体体对角线长度 外接球半径 R = 体对角线长度 / 2
举例
已知长方体的长、宽、高分别为 l、w、h,则其外接球的直径为 √(l² + w² + h²),半径为 √(l² + w² + h²) / 2。
模型三:圆柱模型
描述
圆柱的上下底面圆都位于同一个球面上,球心位于圆柱的旋转轴中点。
公式
外接球直径 = 圆柱的直径 外接球半径 R = 圆柱直径 / 2
举例
已知圆柱的高为 h,底面半径为 r,则其外接球的直径为 √(h² + 4r²),半径为 √(h² + 4r²) / 2。
模型四:圆锥模型
描述
圆锥的顶点和底面圆都位于同一个球面上,球心位于圆锥的旋转轴上。
公式
外接球直径 = 圆锥的高 + 顶点到底面的距离 外接球半径 R = 外接球直径 / 2
举例
已知圆锥的高为 h,底面半径为 r,顶点到底面的距离为 d,则其外接球的直径为 h + d,半径为 (h + d) / 2。
模型五:对棱相等模型
描述
三棱锥中对棱相等的四个顶点都位于同一个球面上。
公式
外接球半径 R = 对棱长度 / √2
举例
已知三棱锥中对棱长度为 l,则其外接球的半径为 l / √2。
模型六:墙角锥模型
描述
墙角锥的三个侧棱互相垂直,三个顶点都位于同一个球面上。
公式
外接球半径 R = 墙角锥的高
举例
已知墙角锥的高为 h,则其外接球的半径为 h。
通过以上六个模型,我们可以解决多种空间几何体外接球的问题。在解决实际问题时,我们需要根据具体几何体的特点选择合适的模型,并利用相关公式进行计算。
