外接球是立体几何非常重要的题型,它不仅考察了立体几何中锥、体的基本的概念,还考察了平面几何中的知识、学生的空间想象能力、作图能力等。

我们来看一道题目,最近的2022新高考2卷第7题。

高中数学棱锥外接球问题方法总结(高中数学基础小题24)(1)

正三棱台,即底面与顶面均为正三角形,侧面都是等腰梯形的台体。

我们看一下解析。

高中数学棱锥外接球问题方法总结(高中数学基础小题24)(2)

底面外心升高降低法要点解析:

  1. O₁A和O₂A₁的求解,是重心性质:重心到顶点的距离与重心到对边中点的距离之比为2:1所求;
  2. 在正三角形中,重心即外心,四心(重心、外心、垂心、内心)合一。
  3. 求外心是平面过程,外心升高降低,是空间运动的过程。
  4. 在作图时,可以不用把外接球画出来。线条太多不好看,我们只需要记得,各个顶点到外心的距离相等即可。
  5. 之后两次运用勾股定理求解外接球半径R。
  6. 最后,看清楚求解的是外接球半径R,或者是外接球表面积亦或是外接球体积。

最后,立体几何的作图能力是需要尽早练习的。有一个好图配上良好正确的分析思路,外接球题目就迎刃而解了。

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