面面垂直的立體外接球半徑求法
2021-02-17 18:46 作者:現(xiàn)代微積分 | 我要投稿

如圖,O1O2即兩個面的外接圓,題目已知條件為兩個面互相垂直,所以兩個外接圓所在平面垂直。根據(jù)外接球球心性質(zhì):O到內(nèi)接體任意一個頂點(diǎn)的距離都相等=R。而三角形外心(外接圓圓心)的性質(zhì)為到三角形三個頂點(diǎn)距離相等=r。結(jié)合上述性質(zhì),作O1所在平面的法線(垂直于該平面的直線)L1,同理作出L2,根據(jù)勾股定理得L1上的任意一點(diǎn)到O1圓周上的點(diǎn)距離都相等,L2同理,所以L1L2的交點(diǎn)即為外接球球心O。
以上僅是思路,但對證明有極強(qiáng)的引導(dǎo)作用。
AB為兩平面交線,也是兩外接圓的公共弦。取AB中點(diǎn)為M,則O1M垂直于AB,易證O1M垂直于面O2(面面垂直推線面垂直)從而O1M垂直于MO2
又因?yàn)長2垂直于面O2,所以L2//O1M
同理L1//O2M
綜上可證四邊形O1OO2M為矩形
外接球O到任意一頂點(diǎn)距離即為R
所以R^2=OO2^2+O2A^2
? ? ? ? ? ? ? =O1M^2+r2^2
? ? ? ? ? ? ? =r1^2-(L/2)^2+r2^2(L即AB)? ?
結(jié)論證畢!
標(biāo)簽: