如圖,在四棱錐P-ABCD中,底面ABCD是正方形,邊長AB=a且PD=a,PA=PC=
2
a,若在這個四棱錐內(nèi)放一個球,求球的最大半徑.(提示:PD是四棱錐P-ABCD的高)
考點:球的體積和表面積
專題:空間位置關(guān)系與距離
分析:設(shè)放入的球的半徑為R,球心為S,當且僅當球與四棱錐的各個面都相切時,球的半徑最大.連接SA、SB、SC、SD、SP,則把此四棱錐分割成四個三棱錐和一個四棱錐,這些小棱錐的高均為R,底面為原四棱錐的側(cè)面或底面.由體積關(guān)系,得VP-ABCD=
R
3
(S△PAB+S△PBC+S△PCD+S△PAD+S正方形ABCD)即可得出.
解答: 解:設(shè)放入的球的半徑為R,球心為S,當且僅當球與四棱錐的各個面都相切時,球的半徑最大.
連接SA、SB、SC、SD、SP,則把此四棱錐分割成四個三棱錐和一個四棱錐,這些小棱錐的高均為R,底面為原四棱錐的側(cè)面或底面.
由體積關(guān)系,得VP-ABCD=
R
3
(S△PAB+S△PBC+S△PCD+S△PAD+S正方形ABCD
=
R
3
(
2
2
a2+
2
2
a2+
1
2
a2+
1
2
a2+a2)
=
R
3
(2+
2
)a2

∵VP-ABCD=
1
3
PD•S正方形ABCD
=
1
3
a3
,
1
3
a3
=
R
3
(2+
2
)a2
,
解得R=
2-
2
2
a

∴球的最大半徑是
2-
2
2
a
點評:本題考查了三棱錐的體積計算公式、求相切問題,考查了空間想象能力,考查了推理能力與計算能力,屬于中檔題.
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中數(shù)學 來源: 題型:

若直線y=2x+b與曲線y=2-
4x-x2
有公共點,則b的取值范圍是( 。
A、[-2,2
5
-2]
B、[-2
5
-2,2
5
-2]
C、[-2
5
-2,2]
D、[2,2
5
-2]

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科目:高中數(shù)學 來源: 題型:

從1,3,5,7,9這5個數(shù)中任取3個,這三個數(shù)能成為三角形三邊的概率為( 。
A、
2
5
B、
3
10
C、
7
10
D、
3
5

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對于數(shù)列{an},如果存在一個正整數(shù)T,使得對任意的n(n∈N*)都有an+T=an成立,那么數(shù)列{an}稱作周期為T的周期數(shù)列,T的最小值稱作數(shù)列{an}的最小正周期,以下簡稱周期.
(1)已知數(shù)列{an}的通項公式是an=cos
2nπ
3
,判斷數(shù)列{an}是否是周期數(shù)列?并說明理由;
(2)設(shè)數(shù)列{an}滿足an+2=λ•an+1-an(n∈N*),a1=1,a2=2,且數(shù)列{an}是周期為3的周期數(shù)列,求常數(shù)λ的值;
(3)設(shè)數(shù)列{an}滿足a1=1,a2=a(其中a是常數(shù)),an+an+1+an+2=cos
2nπ
3
(n∈N*),求數(shù)列{an}的前2014項和S2014

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科目:高中數(shù)學 來源: 題型:

若一直線過M(0,-1)且被圓(x-1)2+(y-2)2=25截得的弦AB長為8,則這條直線的方程是( 。
A、3x+4y+4=0
B、3x+4y+4=0或y+1=0
C、3x-4y-4=0
D、3x-4y-4=0或y+1=0

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科目:高中數(shù)學 來源: 題型:

用秦九韶算法求多項式f(x)=1+2x+x2-3x3+2x4,當X=-1時的值,該算法運算次數(shù)為
 

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科目:高中數(shù)學 來源: 題型:

若函數(shù)f(x)=2x-
a
x
+a在(2,+∞)是增函數(shù),則a的取值范圍是( 。
A、(-12,+∞)
B、[-12,+∞)
C、(-8,+∞)
D、[-8,+∞)

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科目:高中數(shù)學 來源: 題型:

a,b,c∈R,則下列命題正確的是( 。
A、若a2>b2,則a>b
B、若a<b,則ac<bc
C、若a>b,則
a
b
D、若a>c,b>d,則a+b>c+d

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科目:高中數(shù)學 來源: 題型:

命題甲:sinx=a,命題乙:arcsina=x(-1≤a≤1),則( 。
A、甲是乙的充分條件,但不是必要條件
B、甲是乙的必要條件,但不是充分條件
C、甲是乙的充分必要條件
D、甲不是乙的充分條件,也不是必要條件

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