正四棱锥外接球和内切球的半径 正四棱锥

【正四棱锥外接球和内切球的半径 正四棱锥】例题:正四棱锥S-ABCD , 底面边长为2 , 侧棱长为3 , 求其外接球和内切球的半径是多少?
关于求外接球半径 , 首先了解外接球球心的定义:在空间中 , 若一个定点与一个简单多面体的所有顶点的距离都相等 , 那么这个定点就是该简单多面体的外接球的球心 。
关于内切球半径 , 若一个多面体的各面都与一个球的球面相切 , 则称这个多面体是这个球的外切多面体 , 这个球是这个多面体的内切球 。
内切球的球心到多面体各面的距离均相等 。体积分割法是求多面体内切球半径的通用做法 。
首先画个正四棱锥的图 , 标准不标准无所谓 , 自己能看懂 , 能说明问题就行 。
外接球半径:
S、A、B、C、D均在同一球面上 , O?为底面ABCD的中心 , 也是ABCD所在截面圆的圆心 , 外接球球心在直线O?S上 , 以三角形SBD为研究对象 , 将立体几何问题平面化 , 设球心为O(O点位置也可以在S与O?之间 , 不影响计算结果) , 连接OB , OS , OB=OS=球半径R(草稿纸上画的很不标准 , 但不影响计算结果))OS与BD交点为O? , SO⊥BD , 下面根据勾股定理 , 就可以算出外接球半径R 。具体过程过草稿纸图片 。
内切球半径:
*** 一:
因为内切球的球心到多面体各面的距离均相等 , 如草稿纸所示 , M、N点分别是内切球与平面SAB和SCD的切点 , 连接 *** 、SN并延长 , 与EF交点为E、F点 。
作图 , 以三角形SEF为研究对象 , 利用三角形SEF的面积等于三角形OEF、OFS、OSE之和 , 内切球半径r为高 , 不难求出r的值 。
*** 二:
体积分割法 , 求多面体内切球半径的通用做法 , 这种 *** 更简单一些 。

正四棱锥外接球和内切球的半径 正四棱锥

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求外接球半径方程组的两种解法
将草稿纸进行整理 , 参考答案如下:
正四棱锥外接球和内切球的半径 正四棱锥

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参考答案