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悠闲数学娱乐论坛(第2版)
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» 理科数学二模试题(立体几何的外接球半径)
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发表于 2019-3-29 08:17
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[几何]
理科数学二模试题(立体几何的外接球半径)
本帖最后由 走走看看 于 2019-3-29 08:21 编辑
$已知半径为4的球面上有两点A ,B ,AB=4\sqrt{2},球心为O ,若球面上的动点C满足二面角C-AB-O 的大小为60° ,$
$则四面体OABC 的外接球的半径为____________.$
不知为什么,总带有一个黑框。
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发表于 2019-3-29 09:10
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本帖最后由 走走看看 于 2019-3-31 07:38 编辑
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走走看看
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2019-3-31 07:37
$ 配一张图:图中O是半径为4的球的球心,O'是四面体OABC外接球的球心,OA⊥OB,OA=OB=OC=4,∠CDO=60°,求O'A。$
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kuing
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发表于 2019-3-29 09:28
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设 AB 中点 M,作 AB 中垂面与两球截得下图:
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2019-3-29 09:28
易得黑圆半径 `r=8/\sqrt6`。
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发表于 2019-3-29 13:18
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首先,O”为OABC外接球的球心,D为AB中点,则O”O垂直于平面ABC,设为H点,下面在直角三角形O"DO中求出R即可。其中,$OD^2=R^2-8$。
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发表于 2019-3-29 14:32
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kuing
反应敏捷,构思精巧,太棒了!
不过,我的空间想象能力还是够不上,还是不太能够理解。
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发表于 2019-3-29 15:44
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走走看看
你是否清楚动点 C 的轨迹是什么?
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发表于 2019-3-29 18:57
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kuing
C的轨迹是在AB的中垂面上。C跑到某点的时候是60°,上下都有一个吧?
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发表于 2019-3-29 19:15
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本帖最后由 走走看看 于 2019-3-31 07:36 编辑
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敬畏数学
您的也很好。
也是在一个直角三角形中解决。
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2019-3-31 07:35
$ OO'=\frac{OD}{sin60°}=\frac{2\sqrt{2}}{\frac{\sqrt{3}}{2}} $
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发表于 2019-3-29 21:06
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本帖最后由 走走看看 于 2019-3-29 21:59 编辑
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敬畏数学
OO'垂直于平面ABC,怎么证明呢?只知道OO'⊥BC,但不知如何证明OO'⊥AD。
怎样能证明AD是公共弦的一部分呢?如果能够证明,当然OO‘⊥AD。
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本帖最后由 走走看看 于 2019-3-29 22:18 编辑
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走走看看
由于它不是常规的模型,所以我只会用笨办法解决。
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2019-3-29 21:22
AO'²=AD²+O'D²=AD²+GH²
CO'²=CG²+O'G²=(CH-GH)²+DH²
$∴ GH=\frac{DH²+CH²-AD²}{2CH} (*)$
设DH=x,则 CH=√3X,OH=2√2-x
CH²+OH²=CO²
解得DH,CH,然后代入(*)
得到GH,进而得到AO’。
所以 想从这里学学聪明的办法。
各位大神果真厉害!
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乌贼
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本帖最后由 乌贼 于 2019-3-30 01:08 编辑
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2019-3-30 01:01
实则求过一园及园外一点的球之半径
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isee
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发表于 2019-3-30 07:51
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你们都不求直径?我都是求直径,构造过O的直径,用射影定理。
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发表于 2019-3-31 07:29
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本帖最后由 走走看看 于 2019-3-31 13:43 编辑
早晨躺在床上睡不着,又想起了这个问题。在乌贼先生圆面说的提示下,反复思考Kuing图的奥妙和敬畏数学的话,终于想明白了。球心都在每个圆面的垂直面上。延长CD或CM交大球于一点F,则A、B、C、F依然在一个圆面上,所以也就在小球的面上。同时C、F也在大球的圆面上,所以CF就是两个圆面的公共弦。
多谢大家!
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