高考立體幾何噩夢-外接球,四大模型KO!|小姚老師


圓柱與直棱柱

例題1 看到線面垂直想到把三棱錐放入圓柱中
根據(jù)正弦定理算得三角形PBC的外接圓半徑

但題目往往會
(1)隱藏垂直條件,需要我們自己發(fā)掘
(2)或者隱藏數(shù)據(jù),研究動態(tài)幾何最值問題
第一類:隱藏垂直條件(標出已知的長度數(shù)據(jù),觀察出是什么特殊圖形)

通過∠BAC=90°和SA⊥AB得到AB⊥平面SAC
接下來依然是通過正弦定理和勾股定理計算
第二類:動態(tài)最值問題(難)

將用的未知量設(shè)出來
1、先通過題目給的外接球體積算出外接球半徑為3,所以至此題目中只有兩個數(shù)據(jù):外接圓R=3, AB =2
2、根據(jù)垂直關(guān)系將三棱錐放入圓柱中,用勾股定理得到R,r,h的關(guān)系式
3、將三棱錐體積用字母表示出來,接下來求最值的思路有兩個:
①利用不等式(一般快一點)
②利用方程關(guān)系式消元,變成函數(shù)求最值
若式子中有根號,往往把東西都放在根號里比大小,研究最值

綠色基本不等式部分:
把h平方看成a,4r方減4看成b ,36-4=4r2+h2-4
記得檢驗等號成立條件
直棱柱也可用這種套路做
ps.但是斜棱柱沒有外接球

圓錐(球心在椎體內(nèi)部還是外部都ok)

有時題目只給了母線長,但也能和①式聯(lián)立,求出半徑
如果題目給了側(cè)棱長=母線長,即側(cè)棱長都相等的椎,都可以補成圓錐去求
若側(cè)棱長都相等的椎底面還是正多邊形,則該椎體為正棱錐。
eg.靜態(tài)

eg.動態(tài)
看到正四棱錐(底面為正方形)→ 將其放入圓錐中 →
無腦背方程R2=r2+(h-R)2 → r、h未知,但知道母線長l
l2=r2+h2 →用字母表示出正四棱錐體積 → 這里因未知數(shù)有3個,用不等式不方便,所以用函數(shù)消元 → 消掉r2 得到2/3h×(6h-h2) 【這里是高次函數(shù),要求導(dǎo),這對于我一個高一學(xué)生超綱了嗚嗚嗚】


圓臺和棱臺(球心在臺體內(nèi)部還是外部必須要分開討論?。?/strong>


有時題目沒說h,可根據(jù)直角梯形把l轉(zhuǎn)化成h
結(jié)合正弦定理求r1,r2(底面三角形外接圓半徑)2R=a/sinA
eg.



解方程:一、遇到不會解的方程,先考慮用特殊值
這題第二個式子:看到9(32)和16(42)想到R2=25(52) 算得表面積為100π
第一個式子:這里代入25,發(fā)現(xiàn)式子不成立,多代入幾個數(shù)
R2的取值一定要比16大,即R2≥16
∴根號下R2-9≥根號7(因為16-9=7)
根號7已經(jīng)比1大了,加上一個正數(shù)只會更大,所以第一個方程無解
二、正規(guī)方法解方程

法一:移項,用平方去做
法二:有理化,平方差公式
立方體和長方體


區(qū)別:圓柱的是垂直底面,底面三角形啥樣都行,墻角體底面三角形得垂直
eg.三垂直→墻角體

三組對棱分別相等的椎體(補成長方體)
正四面體(補成立方體)
