外接球和内切球问题总结归纳
外切球和内切球知识点总结

外切球和内切球知识点总结一、外切球和内切球的定义1. 外切球在几何学中,外切球是指一个球与另外一个几何体(通常是一个多边形或圆柱体)相切于凸多边形或凸多面体的每一侧面的情况。
外切球的直径等于两相切多边形(或多面体)的对边之和。
以正方形为例,外切球的定义如下:对于一个正方形,以正方形的每一条边为切点做球的切线,则球的外切球的半径等于正方形的边长的一半。
2. 内切球内切球是指一个球刚好被另外一个几何体(通常是一个多边形或圆柱体)所包围,并且与该几何体的每一边或面都相切的情况。
内切球的直径等于围绕这个球的多边形(或多面体)的对边之和。
以正方形为例,内切球的定义如下:对于一个正方形,用正方形的每个顶点作为球的切点,那么这个球就是正方形的内切球。
二、外切球和内切球的性质1. 外切球的性质外切球的性质主要有以下几点:(1)外切球的半径等于多边形(或多面体)的对角线的一半。
(2)对于任意多边形,外切球与多边形的外切圆心在一条直线上。
(3)外切球的切点在多边形(或多面体)的中点处。
(4)外切球的半径等于多边形(或多面体)的外接圆的半径。
2. 内切球的性质内切球的性质主要有以下几点:(1)内切球的半径等于多边形(或多面体)的内切圆的半径。
(2)对于任意多边形,内切球的内切圆心和多边形的顶点在一条直线上。
(3)内切球的切点在多边形(或多面体)的中点处。
(4)内切球的半径等于多边形(或多面体)的外接圆的半径减去多边形(或多面体)的半径。
三、外切球和内切球的应用外切球和内切球在数学、物理、工程等领域都有着重要的应用,下面将分别介绍它们在不同领域的具体应用。
1. 数学领域在数学领域,外切球和内切球主要应用于解决几何问题和优化问题。
例如,外切球和内切球可以用来求解多边形(或多面体)的面积、体积、周长等问题,同时也可以用来解决某些最优化问题,比如求解最大最小值等。
此外,外切球和内切球还可以应用于解决一些具体的数学难题,比如利用外切球和内切球的性质证明某些几何定理、求解某些不等式等。
内切球和外接球常见解法

内切球和外接球常见解法内切球和外接球是在几何学中常用的概念,它们分别指的是一个几何体内切或外接于另一个几何体的球。
在实际问题中,内切球和外接球常常用于优化问题和几何问题的求解,其解法也有多种。
以下将介绍一些常见的解法。
1. 解法一:利用勾股定理求解。
内切球和外接球都可以利用勾股定理求解。
以内切球为例,我们可以考虑任意三角形ABC,设其内切球的半径为r,以I为内切圆心,则:AB + AC = 2r;AC + BC = 2r;AB + BC = 2r。
整理可得:r = [ABC] / (s + a + b + c),其中s为半周长,a、b、c为三角形ABC的三边长,[ABC]为三角形ABC的面积。
而外接球的半径r'则可用公式r'=[ABC] / (4S),其中S为三角形ABC的外接圆半径。
欧拉定理是内切球和外接球求解的另一个重要工具。
欧拉定理有两种形式,分别为:对于任意四面体,其四个顶点、三条棱的中点和六面体质心共九个点在同一球面上。
对于任意三角形ABC,其外接圆心、垂足交点、垂心、重心四点在同一圆上,且圆心为外接球心。
利用欧拉定理可以求得内切球半径:点O为六面体质心,点I为内切圆心,则IO等于内切球半径r。
点O为三角形外心,点H为垂心,点G为重心,则OG等于外接球半径r'。
对于一些优化问题,内切球和外接球也可以通过线性规划求解。
例如,对于一个凸多面体,求其内切球或外接球的半径最大值,可以将问题转化为线性规划问题,即:max rs.t. A_i * x <= b_i, i=1,2,...,mx_i >= 0, i=1,2,...,n其中,A_i是多面体的几何信息,b_i是多面体中某一点到各个面的距离,x是优化变量,r就是所需要求的内切球或外接球半径。
可以使用线性规划求解器求解其最优解。
立体几何外接球和内切球十大题型

立体几何外接球和内切球十大题型
立体几何中的外接球和内切球是常见的题型,下面我将列举十个常见的题型并进行解答。
1. 求立方体的外接球和内切球的半径。
外接球的半径等于立方体的对角线的一半,内切球的半径等于立方体的边长的一半。
2. 求正方体的外接球和内切球的半径。
外接球的半径等于正方体的对角线的一半,内切球的半径等于正方体的边长的一半。
3. 求圆柱体的外接球和内切球的半径。
外接球的半径等于圆柱体的底面半径,内切球的半径等于圆柱体的高的一半。
4. 求圆锥的外接球和内切球的半径。
外接球的半径等于圆锥的底面半径,内切球的半径等于圆锥的高的一半。
5. 求球的外接球和内切球的半径。
外接球的半径等于球的半径的根号3倍,内切球的半径等于球的半径的一半。
6. 求棱锥的外接球和内切球的半径。
外接球的半径等于棱锥的底面边长的一半,内切球的半径等于棱锥的高的一半。
7. 求棱柱的外接球和内切球的半径。
外接球的半径等于棱柱的底面边长的一半,内切球的半径等于棱柱的高的一半。
8. 求四面体的外接球和内切球的半径。
外接球的半径等于四面体的外接圆的半径,内切球的半径等
于四面体的内切圆的半径。
9. 求正六面体的外接球和内切球的半径。
外接球的半径等于正六面体的对角线的一半,内切球的半径等于正六面体的边长的一半。
10. 求正八面体的外接球和内切球的半径。
外接球的半径等于正八面体的对角线的一半,内切球的半径等于正八面体的边长的一半。
以上是关于立体几何中外接球和内切球的十个常见题型及其解答。
希望能对你有所帮助。
外接球内切球知识点总结

外接球内切球知识点总结
一、什么是外接球和内切球
嘿,同学们!咱们先来说说外接球和内切球是啥。
外接球呢,就是一个几何体(比如多面体)的所有顶点都在这个球面上,这个球就叫做这个几何体的外接球。
内切球呢,就是这个球和几何体的各个面都相切,是不是很好理解呀?
二、常见几何体的外接球和内切球
1. 正方体
正方体的外接球,直径就是正方体的体对角线长度。
内切球的直径呢,就是正方体的棱长。
2. 长方体
长方体的外接球直径,就用长方体的体对角线长度来算。
3. 正四面体
正四面体的外接球和内切球的半径,都有专门的公式哦,可得好好记住。
三、外接球和内切球半径的求法
这部分可重要啦!
1. 补形法
把原来的几何体补成一个我们熟悉的,能直接求出外接球半径的几何体,比如正方体。
2. 公式法
对于一些特殊的几何体,有专门的公式来求外接球和内切球的半径。
3. 找球心
通过一些几何关系,找到外接球和内切球的球心,再求出半径。
四、外接球和内切球的应用
这在解题中可太有用啦!
1. 求体积
知道外接球或内切球的半径,就能求出相关的体积。
2. 解最值问题
比如在一些条件下,求外接球或内切球半径的最值。
3. 综合题
会和其他的几何知识结合起来,考查咱们的综合能力。
同学们,外接球和内切球的知识点是不是很有趣呀?只要咱们认真掌握,解题就不在话下啦!。
(完整版)高考数学中的内切球和外接球问题.

(完整版)高考数学中的内切球和外接球问题.高考数学中的内切球和外接球问题一、有关外接球的问题如果一个多面体的各个顶点都在同一个球面上,那么称这个多面体是球的内接多面体,这个球称为多面体的外接球.有关多面体外接球的问题,是立体几何的一个重点,也是高考考查的一个热点.考查学生的空间想象能力以及化归能力.研究多面体的外接球问题,既要运用多面体的知识,又要运用球的知识,并且还要特别注意多面体的有关几何元素与球的半径之间的关系,而多面体外接球半径的求法在解题中往往会起到至关重要的作用.一、直接法(公式法)1、求正方体的外接球的有关问题例1若棱长为3的正方体的顶点都在同一球面上,则该球的表面积为______________ .例2一个正方体的各顶点均在同一球的球面上,若该正方体的表面积为24,则该球的体积为______________.2、求长方体的外接球的有关问题例3一个长方体的各顶点均在同一球面上,且一个顶点上的三条棱长分别为1,2,3,则此球的表面积为.例4已知各顶点都在一个球面上的正四棱柱高为4,体积为16,则这个球的表面积为().A. 16πB. 20πC. 24πD. 32π3.求多面体的外接球的有关问题例5一个六棱柱的底面是正六边形,其侧棱垂直于底面,已知该六棱柱的顶点都在同一个球面上,且该六棱柱的体积为8 9,底面周长为3,则这个球的体积为 .解设正六棱柱的底面边长为x ,高为h ,则有==h x x 24368936==213x h ∴正六棱柱的底面圆的半径21=r ,球心到底面的距离23=d .∴外接球的半径22d r R +=. 体积:334R V π=. 小结本题是运用公式222d r R +=求球的半径的,该公式是求球的半径的常用公式.二、构造法(补形法) 1、构造正方体例5 若三棱锥的三条侧棱两两垂直,且侧棱长均为3,则其外接球的表面积是_______________.例3 若三棱锥的三个侧面两两垂直,且侧棱长均为3,则其外接球的表面积是 .故其外接球的表面积ππ942==r S .小结:一般地,若一个三棱锥的三条侧棱两两垂直,且其长度分别为c b a ,,,则就可以将这个三棱锥补成一个长方体,于是长方体的体对角线的长就是该三棱锥的外接球的直径.设其外接球的半径为R ,则有2222c b a R ++=. 出现“墙角”结构利用补形知识,联系长方体。
外接球内切球题型总结

外接球内切球题型总结外接球和内切球是篮球比赛中非常常见的进攻方式,也是球员们必须掌握的基本技术之一。
在比赛中,灵活运用外接球和内切球可以有效地打开对方防守,制造出更多的得分机会。
本文将对外接球和内切球的技术要点进行总结,希望能够对广大篮球爱好者有所帮助。
外接球是指球员在场上接到队友传球后,利用自己的速度和技巧,快速向篮筐方向推进,以突破对方防守,完成得分或助攻的进攻方式。
外接球的关键在于速度和节奏的把握。
球员需要在接球后第一时间迅速向篮筐方向加速,利用快速突破对方防守的空当,争取最佳出手机会。
此外,外接球还需要注意保持与队友的默契配合,及时传接球,以便在快攻中形成有效的进攻。
内切球则是指球员在场上接到队友传球后,利用自己的技术和身体对抗能力,向篮筐内部推进,以完成得分或制造罚球机会的进攻方式。
内切球的关键在于技术和身体对抗能力的发挥。
球员需要在接球后灵活运用变向和假动作,以躲避对方防守,同时利用自己的身体优势,与对方防守球员进行对抗,争取最佳出手位置。
此外,内切球还需要注意与队友的配合,及时传接球,以便在内线形成有效的进攻。
在实际比赛中,外接球和内切球往往需要与队友的配合和整体进攻战术相结合,才能发挥最大的效果。
球员需要根据比赛的具体情况,灵活选择外接球和内切球的时机和方式,以便更好地为球队创造得分机会。
同时,球员还需要不断提高自己的速度、技术和身体对抗能力,以便在比赛中更好地运用外接球和内切球。
总之,外接球和内切球是篮球比赛中非常重要的进攻方式,球员们需要不断加强训练,提高自己的技术水平和整体配合能力,以便更好地运用外接球和内切球,为球队创造更多的得分机会。
希望本文的总结能够对广大篮球爱好者有所帮助,也希望广大球员们能够在实际训练和比赛中不断提高自己的外接球和内切球技术,为篮球事业的发展贡献自己的力量。
外接球和内切球的方法总结

外接球和内切球的方法总结一、前言在数学中,球是一个非常重要的几何概念。
它的应用非常广泛,例如在物理学、工程学和计算机图形学中都有着重要的应用。
其中,外接球和内切球是两种常见的球,本文将对它们的求法进行总结。
二、外接球1. 定义外接球是指一个几何体(如三角形或四面体)最小的球,能够包含住这个几何体。
例如,在三角形ABC中,外接圆就是能够通过三个点A、B、C的圆。
2. 求法(1)对于三角形ABC:a. 首先求出三角形ABC的垂心H(即三条高线交点),并求出AH、BH、CH的长度。
b. 然后根据勾股定理得到$\cos A=\dfrac{b^2+c^2-a^2}{2bc}$等式。
c. 最后根据公式$R=\dfrac{abc}{4\Delta}$计算出外接圆半径R。
(2)对于四面体ABCD:a. 首先求出四面体ABCD所在平面的法向量N。
b. 然后求出四个顶点A、B、C、D到平面N的距离hA, hB, hC, hD。
c. 最后根据公式$R=\dfrac{hA+hB+hC+hD}{4}$计算出外接球半径R。
三、内切球1. 定义内切球是指一个几何体(如三角形或四面体)最大的球,能够被这个几何体所包含。
例如,在三角形ABC中,内切圆就是与三边相切的圆。
2. 求法(1)对于三角形ABC:a. 首先求出三角形ABC的半周长s=$\dfrac{a+b+c}{2}$。
b. 然后根据海伦公式$\Delta=\sqrt{s(s-a)(s-b)(s-c)}$计算出三角形面积$\Delta$。
c. 最后根据公式$r=\dfrac{\Delta}{s}$计算出内切圆半径r。
(2)对于四面体ABCD:a. 首先求出四面体ABCD所在平面的法向量N。
b. 然后求出四个顶点A、B、C、D到平面N的距离hA, hB, hC, hD。
c. 最后根据公式$r=\dfrac{3V}{4\pi(hA+hB+hC+hD)}$计算出内切球半径r,其中V为四面体体积。
球的内切、外接问题

P
球的表面积.
解1:作出截面图如图示. 由图可知,
3
AD
a,
2
2
3
AO AD
a.
3
3
a
6
2
2
∴PO PA AO
a.
3
6
∴OO PO PO
a R.
3
P
a
R
R
A
A
R O•
O•
•
O′
解得R
时,球内切于圆锥,如图所示,
O为球心,M为球O与母线PB的切点,E为底面圆心,
设球O的半径为R,底面圆E的半径为r,
因为圆锥侧面积为2π,
LOGO
(4)正棱锥、圆锥 ②外接球
例8 正四棱锥的五个顶点在同一个球面上,若该正
四棱锥的底面边长为4,侧棱长为2 6,求这个球
P
的表面积. 36π
PO′= 4,OO′=4-R,AO=R
2 6
AO2 = OO′ 2 + AO′ 2,
R=3
•
O′
R
R
A
O
O•
•
O′
O′
•
O
LOGO
(4)正棱锥、圆锥 ②外接球
正棱锥外接球半径求法——轴截面法
1.球心在棱锥的高所在的直线上
2.球心到底面外接圆圆心的距离d等于锥体的高h 减去球半径R的绝对值
d= |h -R |
P
3. R 2 r 2 (h R ) 2
4
9
O
1
, 解得r= 3
轴截面法
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外接球和内切球问题总结归纳
外接球和内切球问题总结归纳
在几何学中,外接球和内切球问题是一个重要的概念。
它们不仅在数
学领域有着重要的应用,同时也被广泛运用在物理学、工程学以及计
算机科学等领域。
本文将对外接球和内切球问题进行深入探讨,从基
础概念到应用实例,帮助读者全面理解这一主题。
一、外接球和内切球的定义
1. 外接球
外接球是指一个球与给定的多边形的所有顶点相切于球面的情况。
在
数学中,外接球常常与三角形、四边形等几何图形相关联,其特点是
与多边形的各个顶点相切,并且球心通常位于多边形的某个重要位置。
2. 内切球
内切球则是指一个球完全被给定的多边形所包围,且球与多边形的边
界相切。
在实际应用中,内切球往往能够最大化地利用多边形所包围
的空间,因此在工程设计和优化问题中具有重要意义。
二、外接球和内切球的性质
1. 外接球的性质
外接球的半径通常与多边形的边或者角有着特定的关系。
以三角形为例,外接圆的半径等于三角形三条边的乘积除以其周长的两倍。
这一性质在计算三角形的外接圆时具有重要意义,同时也为几何问题的解决提供了基础。
2. 内切球的性质
内切球的半径与多边形的边界有着紧密的联系。
以正方形为例,内切圆的半径等于正方形的边长的一半。
这一性质在优化问题中有着重要的应用,能够帮助设计者最大化地利用空间,提高效率和节约成本。
三、外接球和内切球的应用
1. 工程设计
外接球和内切球在工程设计中有着广泛的应用。
例如在建筑设计中,内切球可以帮助设计者合理利用建筑空间,提高使用效率;在机械设计中,外接球则可以帮助设计者确定零部件的匹配度和适用性。
2. 计算机科学
外接球和内切球也在计算机科学领域有着重要的应用。
例如在计算机图形学中,外接球和内切球经常被用来描述物体的外形和几何特征,同时也可以用于物体的碰撞检测和三维建模。
个人观点和总结
外接球和内切球作为一个基础的数学概念,在几何学、工程学和计算
机科学等领域有着重要的应用。
通过对外接球和内切球的定义、性质
和应用进行深入探讨,我们可以更好地理解其在实际问题中的作用和
意义,进一步拓展其在更多领域的应用。
外接球和内切球问题是一个全面、深刻并且灵活的主题,通过学习和
探讨,我们能够更好地应用它们解决实际的数学问题和工程难题。
希
望本文的介绍能够帮助读者更好地理解外接球和内切球,并在实际应
用中发挥其重要作用。
外接球和内切球问题是数学中的一个重要概念,它们不仅在几何学领域有着重要的应用,同时也被广泛运用于物理学、工程学和计算机科学等领域。
通过探讨外接球和内切球的定义、性质
和应用,我们可以更好地理解它们在实际问题中的作用和意义。
外接球是指一个球与给定的多边形的所有顶点相切于球面的情况。
外
接球常与三角形、四边形等几何图形相关联,具有与多边形顶点相切
的特点,球心通常位于多边形的某个重要位置。
外接球的半径通常与
多边形的边或者角有着特定的关系,在计算三角形的外接圆时具有重
要意义。
相对地,内切球是指一个球完全被给定的多边形所包围,且球与多边
形的边界相切。
内切球在工程设计和优化问题中具有重要意义,能够
最大化地利用多边形所包围的空间,提高效率和节约成本。
内切球的
半径与多边形的边界有着紧密的联系,在优化问题中有着重要的应用。
外接球和内切球在工程设计中有广泛的应用。
在建筑设计中,内切球
可以帮助设计者合理利用建筑空间,提高使用效率;在机械设计中,
外接球则可以帮助设计者确定零部件的匹配度和适用性。
外接球和内
切球也在计算机科学领域有着重要的应用。
在计算机图形学中,外接
球和内切球被用来描述物体的外形和几何特征,同时也可以用于物体
的碰撞检测和三维建模。
通过学习和探讨外接球和内切球的概念、性质和应用,我们可以更好
地应用它们解决实际的数学问题和工程难题。
外接球和内切球问题是
一个全面、深刻并且灵活的主题,希望通过本文的介绍能够帮助读者
更好地理解和应用外接球和内切球,并在实际应用中发挥其重要作用。