- 球的体积和表面积
- 共1581题
已知一长方体从一个顶点出发的三条棱长分别为3,,4,若该长方体的顶点都在一 个球的球面上,则这个球的体积为( )
正确答案
解析
解:根据题意,长方体内接于球,
所以球的直径为该长方体的对角线;
即(2R)2=32++42=36,解得R=3;
所以这个球的体积为V球=πR3=
×π×33=36π.
故选:D.
如果两个球的表面积之比为4:9,那么这两个球的体积之比为______.
正确答案
8:27
解析
解:设两个球的半径分别为r、R,
∵两个球的表面积之比为4:9,
∴4πr2:4πR2=4:9,即r2:R2=4:9,解之得r:R=2:3
因此,两个球的体积之比为8:27.
故答案为:8:27.
已知一个正四面体中,第一个球是它的内切球,第二个球是它的外接球,求这两个球的表面积之比及体积之比.
正确答案
解:将正四面体ABCD,补成正方体,则正四面体ABCD的棱为正方体的面上对角线,
设正四面体ABCD的棱长为a,则正方体的棱长为a,
正四面体的外接球,就是以正四面体的棱为面对角线的正方体的外接球,
球的直径就是正方体的对角线的长,所以正方体的对角线为2R,
∵正方体的棱长为a,所以
×
a=2R,
∴R=a.
正四面体ABCD外接球与内切球的两球球心重合,设为O.
设DO的延长线与底面ABC的交点为E,则DE为正四面体的高,DE⊥底面ABC,
且DO=R,OE=r,OE=正四面体PABC内切球的半径.
设正四面体ABCD底面面积为S.
将球心O与四面体的4个顶点全部连接,
可以得到4个全等的正三棱锥,球心为顶点,以正四面体面为底面.
每个正三棱锥体积V1=•S•r 而正四面体体积V2=
•S•(R+r)
从而有,4•V1=V2,
所以,4••S•r=
•S•(R+r),
所以,=
.
∴这两个球的表面积之比为1:9,体积之比为1:27.
解析
解:将正四面体ABCD,补成正方体,则正四面体ABCD的棱为正方体的面上对角线,
设正四面体ABCD的棱长为a,则正方体的棱长为a,
正四面体的外接球,就是以正四面体的棱为面对角线的正方体的外接球,
球的直径就是正方体的对角线的长,所以正方体的对角线为2R,
∵正方体的棱长为a,所以
×
a=2R,
∴R=a.
正四面体ABCD外接球与内切球的两球球心重合,设为O.
设DO的延长线与底面ABC的交点为E,则DE为正四面体的高,DE⊥底面ABC,
且DO=R,OE=r,OE=正四面体PABC内切球的半径.
设正四面体ABCD底面面积为S.
将球心O与四面体的4个顶点全部连接,
可以得到4个全等的正三棱锥,球心为顶点,以正四面体面为底面.
每个正三棱锥体积V1=•S•r 而正四面体体积V2=
•S•(R+r)
从而有,4•V1=V2,
所以,4••S•r=
•S•(R+r),
所以,=
.
∴这两个球的表面积之比为1:9,体积之比为1:27.
球的表面积与它的内接正方体的表面积之比是( )
正确答案
解析
解:设:正方体边长设为:a
则:球的半径为
所以球的表面积S1=4•π•R2=4πa2=3πa2
而正方体表面积为:S2=6a2
所以比值为:
故选C
若空间一点P到两两垂直的射线OA,OB,OC的距离分别为a,b,c,则以OP为半径的球的表面积为 ______.
正确答案
2(a2+b2+c2)π
解析
解:过P点作OA,OB,OC所在直线的垂线,则PA=a,PB=b,PC=c,
设长方体的三度为x,y,z,根据勾股定理有:a2=x2+y2 b2=x2+z2c2=z2+y2所以a2+b2+c2=2(x2+z2+y2)=2OP2以OP为半径的球的表面积:4πOP2=2(a2+b2+c2)π
故答案为:2(a2+b2+c2)π.
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