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一个正四面体外切于球O1,同时又内接于球O2,则球O1与球O2的体积之比为()A.1:33B.1:63C.1:8D.1:27
题目详情
一个正四面体外切于球O1,同时又内接于球O2,则球O1与球O2的体积之比为( )
A. 1:3
B. 1:6
C. 1:8
D. 1:27
A. 1:3
3 |
B. 1:6
3 |
C. 1:8
D. 1:27
▼优质解答
答案和解析
设正四面体为PABC,两球球心重合,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,PD⊥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全部连接,
可以得到4个全等的正三棱锥,球心为顶点,以正四面体面为底面.
每个正三棱锥体积V1=
•S•r 而正四面体PABC体积V2=
•S•(R+r)
根据前面的分析,4•V1=V2,
所以,4•
•S•r=
•S•(R+r),
所以,R=3r
∴球O1与球O2的体积之比为1:27,
故选:D.
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,PD⊥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全部连接,
可以得到4个全等的正三棱锥,球心为顶点,以正四面体面为底面.
每个正三棱锥体积V1=
1 |
3 |
1 |
3 |
根据前面的分析,4•V1=V2,
所以,4•
1 |
3 |
1 |
3 |
所以,R=3r
∴球O1与球O2的体积之比为1:27,
故选:D.
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