谁有高中数学立体几何中的棱柱棱锥(三到六全部)的外接球体积求法

1个回答

  • 1.求边长为L,高为H的棱柱的外接球体积

    (1)求棱柱顶面(或底面)形心到任一角的距离d

    三棱柱:d3=L/2/sin(360/3/2)=L/根号3

    四棱柱:d4=L/2/sin(360/4/2)=L/根号2

    五棱柱:d5=L/2/sin(360/5/2)=L/(2sin36)

    六棱柱:d6=L/2/sin(360/6/2)=L

    .

    n棱柱:dn=L/2/sin(360/n/2)=L/[2sin(180/n)]

    (2)求球半径R,得球体积V

    由于球心与棱柱心重合,所以有R^2=d^2+(H/2)^2

    即R=√[d^2+(H/2)^2]

    由 V=4/3*π*R^3 得:

    三棱柱外接球体积:V3=4/3*π*[√(L^2/3+(H/2)^2)]^3

    四棱柱外接球体积:V4=4/3*π*[√(L^2/2+(H/2)^2)]^3

    五棱柱外接球体积:V5=4/3*π*[√(L^2/(2sin36)^2+(H/2)^2)]^3

    六棱柱外接球体积:V6=4/3*π*[√(L^2+(H/2)^2)]^3

    .

    n棱柱外接球体积:Vn=4/3*π*[√(L^2/(2sin(180/n))^2+(H/2)^2)]^3

    2.求边长为L,高为H的棱锥的外接球体积

    (1)求球心位置

    棱锥底面形心到任一角的距离为d,求法同棱柱

    球心一定在棱锥高上,且球心到锥体顶点的距离和球心到底面任意一角的距离相等

    R^2=d^2+(H-R)^2 整理得:R=(d^2+H^2)/(2H)

    由 V=4/3*π*R^3 得:

    三棱锥外接球体积:V3=4/3*π*[(L^2/3+H^2)/(2H)]^3

    四棱锥外接球体积:V4=4/3*π*[(L^2/2+H^2)/(2H)]^3

    五棱锥外接球体积:V5=4/3*π*[(L^2/(2sin36)^2+H^2)/(2H)]^3

    六棱锥外接球体积:V6=4/3*π*[(L^2+H^2)/(2H)]^3

    .

    n棱锥外接球体积:Vn=4/3*π*[(L^2/(2sin(180/n))^2+H^2)/(2H)]^3