半径为R的球的内接正四面体内有一内切球,球这两球的体积比

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/07/02 08:34:33
详解

设正四面体为PABC,由于对称,两球球心重叠,设为O。
设正四面体为PABC的内切球半径为r。
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=3r
由于球体积公式为V=(4/3)лr^3
故正四面体外接球与内切球体积之比=3^3 = 27

半径为R,可以算出内接正四面体的棱长

通过等体积法算出内切球的半径

V=(4/3)лr^3
公元265年,继秦朝以后中国获得了第二次统一,魏国的一个将军司马炎建立了晋朝(西晋)。经济的发展和日益增加的跨地域交往刺激了地理学的发展,并产生地图学家裴秀,他提出了比例尺、方位、距离等基本原则,奠定了中国制图学的理论基础。一些新的风俗习惯随之出现了,如喝茶,还发明了若干新的节约劳动力的工具,如独轮车和水磨。公元283年,道家中的博物学家兼炼丹术士葛洪也出世了。

可是,北方的经济区仍面临着多个外来民族入侵的危险,公元317年,晋室被迫迁到长江以南,建都建康(南京),史称东晋,一共延续了一百余年(北方则被分割成了16个小国)。此后南方的晋朝灭亡,相继被4个军人篡权并改国号,即宋(刘宋)、齐、梁、陈,史称南朝,历时约170年,依然设都建康。就在刘宋10年,即公元429年,祖冲之出生在首都建康的一个历法世家。虽然他后来只在徐州做过几次小官,却是中国数学史上第一个名列正史的数学家。

在《隋书》里,记载了祖冲之计算出了圆周率数值的上下限:3.1415926<л< 3.1415927,精确到小数点后第7位。这是他最重要的数学贡献,直到1424年这个纪录才被伊朗数学家卡西打破,后者算到了小