本题导读
考查正三棱柱外接球半径的计算,需利用底面外心与侧棱中点的性质定位球心。
📌【题干】
Question
(2010年新课标卷(理)) 设三棱柱的侧棱垂直于底面,所有棱长都为 ,顶点都在一个球面上,则该球的表面积为()
A. B. C. D.
🔍【思路分析】
破题导航
- 确定底面正三角形的外接圆半径 。
- 根据直三棱柱对称性,求出外接球球心到底面的距离 (高的一半)。
- 由勾股定理求出外接球半径 。
- 计算球表面积 。
✅【答案】
点击查看答案
B
✍【详细解析】
Abstract
由于侧棱垂直于底面且所有棱长均为 ,故该三棱柱为底面边长为 、高为 的正三棱柱。
求底面外接圆半径 : 底面为边长为 的正三角形,其外接圆半径为:
求球心距 : 外接球球心位于三棱柱上下底面外心连线的中点,球心到底面的距离为棱长的一半:
求外接球半径 : 根据勾股定理:
计算球表面积 :
故选 B
💡【考点归纳与避坑指南】
Danger
- 核心考点:柱体外接球半径公式 。
- 核心方法:将空间几何体外接球问题降维转化为平面直角三角形(勾股定理)解决。
- 避坑指南:注意正三角形外接圆半径 ,切勿错用内切圆半径 。
📖【试题探源与推广】
Tip
- 试题探源:立体几何多面体外接球问题是高考高频考点。
- 结论推广:对任意高为 、底面外接圆半径为 的直棱柱,外接球半径均满足 。
🔗【关联脉络】
Multi column