T8联考单选压轴:棱锥内切球(角度取舍是重点)

01、T8联考单选压轴:棱锥内切球

本题选自2024年12月12日进行的2025届高三第一次T8联考试卷的单选压轴题,这道题目属于立体几何中棱锥的内切球模型,关于关于内切球模型,往期内容也分享了好几次(圆台的内切球、圆锥的内切球嵌套模型),想要更加充分了解内切模型的题目可以点击下方链接

高级考法:圆锥的内切球嵌套模型

本题属于三棱锥和三棱台的内切球模型(棱台的内切球可以转换为棱锥最内切球的分析),棱锥内切球球心的确定是比较麻烦的,一般对于棱锥,重点是通过等体积法求出内切球半径进行分析,本题最后还需要分析对结果进行取舍。

02、T8联考单选压轴分析

03、总结

本期分享的2025届高三第一次T8联考单选压轴题属于一道中等难度的立体几何题目,主要考察圆锥的内切球模型,本题中三棱锥是通过两个等腰直角三角形,固定一个为底面,旋转另一个三角形到指定位置形成三棱锥,对于内切球的分析,结合三等分点可得内切球半径和三棱锥高的关系,之后通过等体积法求解另外两个侧面的面积,结结合三角形面积公式得出侧面三角形顶角的正弦值,根据正弦值有两种可能的角度,利用示意图中三角形边长之间的关系得出线段PC的长度限制,取舍之后最终得出线段PC的长度。

关于角度的取舍,最初是有一个公众号粉丝留言询问的,最开始我也没想太多感觉150°也可以,但是后来通过示意图的分析发现线段PC必须满足约束,三角形两边之和大于第三边:\boldsymbol{PC<2\sqrt{2}},不过我觉得这位粉丝思考的很深入,值得大家学习,数学的学习很多时候当我们觉得问题已经解决的时候,通过和他人的交流会发现自己的确有一些地方考虑的不周到,当你再通过深入思考解决新问题之后,你对于这个问题的理解会上升一个档次,这是一种高级的进步方式,希望大家可以在交流中不断进步。

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