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求棱长为a的正四面体的内切球和外接球的体积之比为(  )

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:数学作业 时间:2024/09/14 22:30:56
求棱长为a的正四面体的内切球和外接球的体积之比为(  )
A. 1:27
B. 1:9
C. 1:3
D. 9:1
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=
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
所以棱长为a的正四面体的内切球和外接球的体积之比为1:27.
故选:A.