棱长为a的正四面体的内切球与外接球的半径及之比

2024-11-21 22:28:07
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回答1:

设正
四面体
为PABC,设其
外接球
半径为R,内切球半径为r。由于对称,两球球心重叠,设为O。
设PO的延长线与底面ABC的交点为D,则PD为
正四面体
PABC的高,其垂直于底面ABC,且PO=R,OD=r,OD=正四面体PABC内切球的高。
设正四面体PABC底面面积为S。
将球心O与四面体的4个顶点PABC全部连结,可以得到4个全等的
正三棱锥
,体心为顶点,以正四面体面为底面。
每个正三棱锥体积V1=1/3*S*r
而正四面体PABC体积V2=1/3*S*(R+r)
根据前面的分析,4*V1=V2
所以,4*1/3*S*r=1/3*S*(R+r)
所以,r/R=1/3