旬 9 外接球の半径
一辺の長きが1 の正三角形 ABC を底面とする四面体 OABC を考える たじ』
0A=ニOB=0C=Zであり, 6を1 とする. 頂点 0 から三角形 ABC におろした垂線の足を吾 とすぇ
(1 ) 線分 AHの長きさを求めよ.
( 2 ) を用いて線分 OH の長きさを表せ.
( 3 ) 四面体OABC が球$③に内接するとき, この球ゞの半径ァ>をヶを用いて表せ,
( 外接球の半径 ) 外接球の半径を求めるには, 外接球の中心Pがどこにあ
るかを対称性などによ り 把握することがポイントとなる.
三脚型(0OA=OB=0C ) では, P は O からAABC に下ろした垂株 OH上
にある. 0A=ニ0B=0C, PA=PB=PC なので, O, P から下ろした垂線の足
はともに ムABC の外心HH に一致する. P は直線 OH上にある.
なお, 外接球の半径を求めるときは, p105 の「ひし形を折り曲げでできる
四面体」になっている場合も多い.また, 教科書 Next 「三角比と図形の集中
講義」を持っている人はS38 を合わせて参考にされたい.
解 答
(1) HHはAABCの外心である. AABC は正三角形なの
で, これは重心に一致する. BC の中点を M とすると,
AH : HM=2 : 1
中
AH=そAM=そABsin60=うュ Y3 73
3 3722 3 人
(2 ) OH=/0A2-AH2 = (geーす
( 3 ) $の中心をP とする. PはOH上にある.
OH=ヵとおく. AAPH に着目して,
AP2=ニPH2+ AH
ゞ注 Pから0A に下ろした垂線を PM とすると, POニP 、
中点で, 有図のようになる. AょりMはOA の
=OM_OH 2 20 30
02COP GAの 70