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如图,已知棱长为3的正四面体,E,F是棱AB,AC上的点,且AF=2FC,BE=2AE.求四面体AEFD的内切球的体积

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:数学作业 时间:2024/05/22 16:43:45
如图,已知棱长为3的正四面体,E,F是棱AB,AC上的点,且AF=2FC,BE=2AE.求四面体AEFD的内切球的体积
我确定题目就是这么出的
先求出正四面体体积,作高DH,H为正三角形ABC的外心(重心),连结BH,延长交AC于Q,
设棱长为a,BQ=√3a/2,BH=2BQ/3=√3a/3,
DH=√(AD^2-BH^2)=√6a/3,
VD-ABC=S△ABC*DH/3=(√3a^2/4)*)(√6a/3)/3=√2a^3/12=9√2/4,
连结CE,BE=2AE,AF=2CF
S△AEF=2S△ACE/3,
S△ACE=S△ABC/3,
S△AEF=2S△ABC/9,
三棱锥D-AEF和三棱锥D-ABC共用一个高,它们的体积之比就是底面积之比,
VD-AEF=2VD-ABC/9=(9√2/4)*(2/9)=√2/2,
设三棱锥内切球半径为r,
S△ABC=9√3/4,
S△AEF=2S△ABC/9=√3/2,
S△AED=S△ABD/3=3√3/4,
S△ADF=2S△ADC/3=3√3/2,
S△DEF=5√3/4,
r*(√3/2+3√3/4+3√3/2+5√3/4)/3=√2/2,
r=√6/8.