4(选择题)
已知四面体 内接于球 ,且 是球 的直径。若 和 都是边长为 的等边三角形,则四面体 的体积是( )。
球面按透明参考轮廓示意,四面体背面棱仍用黑虚线。
直径所对球面角为直角,先由此建立两个正交方向,再解第四点的坐标高度。
为球直径,所以 ,且 。已知两等边三角形给 ,于是可取 。令 ,由 得 ,由 得 ,故 ;再由 得 。三角形 面积为 , 到其平面的距离为 ,故 ,选 B。
两个高度符号只是关于平面 的镜像,体积相同且严格正。所得 同样在直径 的球上,因为 ,原球面条件完整回验。
球直径条件先给真实直角;用等距方程恢复另一个顶点时要保留高度的两个符号。
需将球直径转成非零向量的垂直关系,再用两等边三角形的等距条件恢复第四点到一面上的真实高度。
核心工具:用距离平方差求位置、建直角坐标系解几何题
已记下,谢谢!