1、汉堡模型【典例 5】(2018 届湖北襄阳一模)已知直三棱柱 中,1ABC,侧面 的面积为 ,则直三棱柱 外接球的半径的最小09BAC1BC4值为 【解析】由于直三棱柱 中,1A,所以 的外接圆的圆心分别09BAC,BC是 的中点 ,外接球的球心 就是 的中1,1DO1D点,设直三棱柱的高为 ,由于侧面 的面积为 ,h1BC4则 ,所以 ,当且仅当4BC2R时取等号,故直三棱柱 外接球的半径的最小值为 .2h1AB2【试题点评】对于直棱柱,应用数学建模的素养,结合球与直棱柱的有关性质,建立“汉堡”模型,上下底面外接圆的圆心连线的中点即为球心,球心到各个顶点的距离都等于球的半径, 如图所示,将有
2、关信息嫁接到如图所示的中,利用勾股定理求解.RtOHAV【典例 6】(2018 届湖北武汉高三模考)如图,三棱锥内接于球 , 平面 ,SBCSA,2,1BCSA,则球 的体积为 .30Ao【解析】由 平面 ,则三棱锥 为直三棱锥,将其放在直三棱柱中,设三棱柱上下两个底面的外心分别为 ,连接 ,则线段 的中点即为球心,,MNMN设 外接圆的半径为 ,直三棱柱的高为 ,由ABCrh正弦定理得 , ,12sin30ro2O1CC1BBAADODBSCABSCAMNO设外接球的半径 ,故球 的体积为 .2hRrO3482VR【试题点评】采取割补法,将不规则图形转化为规则图形,将棱锥转化为直棱柱,再应用“汉堡”模型解决问题,本题棱锥的外接球亦即直棱柱的外接球,上下底面外接圆的圆心连线的中点即为球心.