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正四棱锥的顶点都在同一球面上,若棱锥的高为4,底面边长为2,则该球的表面积为?过程具体一点啊谢谢了

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正四棱锥的顶点都在同一球面上,若棱锥的高为4,底面边长为2,则该球的表面积为?
过程具体一点啊 谢谢了
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答案和解析


如图,因为正四棱锥只有四个底点与一个顶点与圆球相接,其他位置与圆球都不相接。

所以我们计算的时候只能选用四棱锥的底面的对角线AC与四棱锥顶点L组成的平面计算。

如上图所示,O为球形的球心

AC=√2·AD=2√2

所以QC=√2

设圆球的半径为r

则OQ=OK-QK=OK-(LK-QL)=r-(2r-4)=4-r

根据勾股定理

OQ² + QC² = OC²

(4-r)²  + 2  = r²

解得r=9/4

 所以S=4πr²=81π/4