解析 由题意,得正三棱台上、下底面的外接圆的半径分别为××3=3,××4=4.
设该棱台上、下底面的外接圆的圆心分别为 O1,O2,连接 O1O2(图略),则 O1O2=1,其外接
球的球心 O在直线 O1O2上.
设球 O的半径为 R,当球心 O在线段 O1O2上时,R2=32+OO=42+(1-OO1)2,解得 OO1=
4(舍去);
当球心 O不在线段 O1O2上时,R2=42+OO=32+(1+OO2)2,解得 OO2=3,
所以 R2=25,
所以该球的表面积为 4πR2=100π.
综上,该球的表面积为 100π.
思维升华 到各个顶点距离均相等的点为外接球的球心,借助有特殊性底面的外接圆圆心,
找其垂线,则球心一定在垂线上,再根据到其他顶点距离也是半径,列关系式求解即可.
跟踪训练 1 已知直三棱柱 ABC-A1B1C1的6个顶点都在球 O的球面上,若 AB=3,AC=
4,AB⊥AC,AA1=12,则球 O的半径为( )
A. B.2 C. D.3
答案 C
解析 由题意作图如图,过球心 O作平面 ABC 的垂线,则垂足为 BC 的中点 M.
∵AB=3,AC=4,AB⊥AC,∴BC=5,又 AM=BC=,OM=AA1=6,
∴球O的半径 R=OA==.
题型二 补形法
例2 (1)(2023·大庆模拟)在正方形 ABCD 中,E,F分别为线段 AB ,BC 的中点,连接
DE,DF,EF,将△ADE,△CDF,△BEF 分别沿 DE,DF,EF 折起,使 A,B,C三点重
合,得到三棱锥 O-DEF,则该三棱锥的外接球半径 R与内切球半径 r的比值为( )
A.2 B.4 C.2 D.
答案 C
解析 因为在正方形 ABCD 中,AD⊥AE,CD⊥CF,BE⊥BF,
所以折起后 OD,OE,OF 两两互相垂直,