为什么三棱椎与正方体有相同外接球半径

2025-06-26 02:57:10
推荐回答(3个)
回答1:

你还在读高中吧,
球在坐标系空间中的方程是
(x-a)² +(y-b)² +(z-c)² = r ² ,其中(a,b,c)为球心的坐标,r为半径
你学过空间坐标的话还是很好理解对吧
你看得到这个里面参数有a、b、c、r四个
所以如果给定了4个不共面的点的坐标,带进去就可以得到4个方程
解出a、b、c、r四个参数的值,从而就确定了这个球的方程
也就是说,空间中不共面的4个点能够确定且只有一个球

你说的那个什么三棱柱,有6个顶点嘛
这6个点都在同一个球上,没什么好奇怪的啊,你如果在这个球上再多找几个点,构成一个更复杂的几何多面体,你岂不是要更纠结?
所以说来,本质问题还是“4个不共面的点可以确定一个球”
而4个不共面的点就是一个三棱锥,
这句话也可以换成,“任意一个三棱锥总有且只有一个外接球”

任何一个三棱锥可以补成一个球,没有问题。但是要补成正方体或长方体就不一定了
一个三棱锥如果可补成一个正方体或长方体,并与之有相同外接球半径,这种情形其实非常普通,取这个正方体或者长方体的4个不共面的顶点,构成一个三棱锥,只有这样才能满足要求,其他的都办不到

再告诉你怎么通过一个三棱锥确定它的外接球呢?
假设这个三棱锥记为P-ABC,先找到底面三角形ABC的外心Q(三条垂直平分线的交点,性质:Q到三顶点的距离相等,即QA=QB=QC)
再过Q作直线l⊥平面ABC,l上的任意一点到A、B、C三点的距离都会相等,这个很容易理解对吧
剩下的就是在l上找到一点O使OP²=OA²=OQ²+AQ²
这个用简单的几何运算就出得来了
这个O就是三棱锥P-ABC外接球的球心
OP=OA=OB=OC=r 为外接球的半径噢!

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回答2:

先从正方体入手,在正方体里切割.先把正方体按上下底面对角线切开,会变成两直三棱柱,三棱柱上底面从一个顶点出发到底面边上切开,变成两直三棱锥,由此看出切出的这些三棱柱和三棱锥与正方体有一个外接球.逆过来,从补的观点看,不共面四点确定一球,有此正三棱锥可唯一确定一球,而此正三棱锥可补成三棱柱,也可补成正方体.

回答3:

该三棱椎地面为等腰直角三角形,
非共面的四个点可以确定一个球
不管补成什么图形 只要一个球过该三棱椎的四个顶点即可
不是任何一个三棱锥可补成一个正方体或长方体,并与其有相同外接球半径