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专题4.1立体几何中的外接球、内切球、棱切球问题(培优热点专练)(全国通用)(学生版)_高考一二三轮复习_数学_2026年-数学高考二轮复习_2026版

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文档文本内容

 专题  立体几何中的外接球、内切球、棱切球问题
近三年:
外接球问题:高频考点,每年必考或隔年出现,主要以选择题、填空题形式出现,难度中等偏上,往往作
为小题的压轴或次压轴题。
内切球问题:考查频率较低,多出现在特殊几何体(如正四面体、正三棱锥)中,难度中等。
棱切球问题:较少单独考查,偶尔在模拟题或竞赛背景题中出现,常与多面体的棱长相切条件结合。
预测2026 年:
模型化考查:直接给出特殊几何体(如侧棱垂直底面的三棱锥、对棱相等的三棱锥),要求计算外接球半
径或表面积。
动态几何体中的外接球:如圆锥、圆台的外接球,或几何体旋转后的外接球问题。
与导数、不等式结合:求外接球半径的取值范围或最小表面积,体现综合难度。
内容导航 
热点解读  
题型突破  
限时训练
 热点内容解读
深度剖析 解读热点:分析解读热点考查内容,精准预测命题方向。
 热点题型突破
逐一剖析 解题归纳:对热点的各类题型逐一突破,归纳解题方法与技巧。
 热点限时训练
模拟实战 巩固提升:限时完成题目训练,提升解题能力。
题型01  正方体长方体的外接球
解|题|策|略
正方体、长方体的外接球的球心在其中心处,球的半径为体对角线的一半
1、若正方体边长为a,则它的外接球半径为
❑√3
2 a
2、若长方体的三边长分别为a,b,c,则它的外接球半径为
❑√a
2+b
2+c
2
2
1.(2025·江西宜春·模拟预测)已知棱长为3 的正方体
的所有顶点均在球
的球面上,
则球
的表面积为(    )
A.
B.
C.
D.
2.(2025·云南昭通·模拟预测)已知球
的半径为3,正方体
所有顶点均在球面上,点
是棱
的中点,过点
作球
的截面,则所得截面面积的最小值为(    )
A.
B.
C.
D.
3.(2025·河北秦皇岛·三模)已知正方体
的各顶点都在球
的表面上,若球
的表面积
为
,则平面
截球
所得的截面面积为      .
题型02  三棱锥补全为正方体或长方体的外接球
解|题|策|略 
1、若三棱锥中有三条棱互相垂直,则可考虑补全为长方体或正方体,称之为墙角模型(如上图1、2、
3)。这时三棱锥的外接球同补全的长方体或正方体的外接球,求球的半径公式如上。
2、图2 为九章算术中的鳖臑,即四个面都为直角三角形的四面体。
3、若三棱锥的三对对棱两两相等,也可以补全为长方体或正方体(如图4),外接球的半径也同长方
体或正方体的外接球半径。
1.(2025·江西·模拟预测)已知在三棱锥
中,
,
,
两两垂直,
,
,
的外接圆的面积分别为
,
,
,若点
,
,
,
都在球
的表面上,且球
的表面积为
,
则
(   )
A.
B.
C.1
D.2
2.(2025·辽宁大连·模拟预测)在三棱锥
中,
底面ABC,
,
,
,点
D 满足
,三棱锥
的外接球为球O,过点D 作球O 的截面,若所得截面圆的面积的最大
值与最小值之差为
,则球O 的表面积为(   )
A.
B.
C.
D.
3.(2025·上海浦东新·三模)已知三棱锥
的四个顶点均在球
的表面上,且
,
,
,
.若点
到底面
的距离为1,则球
的表面积为(    ).
A.
B.
C.
D.
4.(2025·河北秦皇岛·三模)《九章算术》中,将四个面都为直角三角形的四面体称为鳖臑.四面体
是一个鳖臑,已知
是直角三角形,
,
,
,
,则平面
截该鳖臑的外接球所得截面面积为        .
5.(2025·江西新余·模拟预测)四面体的每一组对棱的长度相等,分别为
,
,
,则该四面体的
体积为        ,该四面体的外接球的表面积为        .
题型03  圆锥的外接球
解|题|策|略 
 
若圆锥的高为h,底部半径为r,母线长为l,则圆锥的外接球半径R = h
2+r
2
2h
= l
2
2h 
1.(2025·重庆·三模)已知某圆锥的外接球的体积为
,若球心到该圆锥底面的距离为
,则该圆锥
体积的最大值为(    )
A.
B.
C.
D.
2.(2025·湖南长沙·二模)已知圆锥的轴截面是边长为4 的正三角形,以其底面圆心为球心,底面半径为
半径的球和圆锥表面的交线长为(    )
A.
B.
C.
D.
3.(2025·湖南长沙·模拟预测)一个圆锥的底面圆和顶点都恰好在同一个球面上,且该球的半径为1,当
圆锥的体积取最大值时,圆锥的底面半径为(   )
A.
B.
C.
D.
4.(2025·宁夏银川·三模)一个圆锥的侧面展开图是一个半径为3,圆心角为
的扇形,该圆锥的顶点和
底面圆周都在同一个球面上,则该球的表面积为          .
5.(2025·新疆·三模)用一个平面截球O 得到的曲面称为球冠,截面为球冠的底面,如图球冠的高大于球
的半径,
为底面圆心,
是以
为底,点S 在球冠上的圆锥,若底面
的半径是球的半径的
倍,
点A 为底面圆周上一点,则
与底面
所成的角的大小为        ,圆锥
的体积与球O 的体积之比
为        .
  
题型04  可补为圆锥的外接球
解|题|策|略 
1、若P在平面ABC上的射影是ΔABC的外接圆圆心,则可以把三棱锥P - ABC补为圆锥,根据
圆锥的外接球模型来求外接球半径。
2、若PA = PB = PC,则可以得出P 在ΔABC的射影为其外接圆圆心,同理补为圆锥。
3、正棱锥都可以补成圆锥,可以按圆锥的外接球模型来求。
1.(2025·四川达州·二模)三棱锥
各个顶点均在球
表面上,
,
外接圆的半径为
,点
在平面
的射影为
中点,且
与平面
所成的角为
,则球
的表面积为(   )
A.
B.
C.
D.
2.(多选)(2025·广东揭阳·三模)三棱锥
中,平面
平面
,
,
,其各顶点均在球O 的表面上,则(    )
A.
B.点A 到平面
的距离为
C.二面角
的余弦值为
D.球O 的表面积为
3.(2025·全国·模拟预测)已知正三棱锥的各顶点都在体积为
的球面上,正三棱锥体积最大时,该正
三棱锥的高为      .
4.(2025·甘肃武威·模拟预测)已知球
是三棱锥
的外接球,
,
,若三
棱锥
体积的最大值为
,则球
的表面积为        .
5.(2025·江西·模拟预测)已知点A,B,C,D 都在半径为3 的球面上,且
是边长为
的正三角
形,则三棱锥
体积的最大值为        .
题型05  直棱柱、圆柱的外接球
解|题|策|略 
1、圆柱的高为h,底面半径为r,则圆柱的外接球半径R =
❑√r
2+ h
2
4
2、若是直棱柱,则可以先找直棱柱上下底的外接圆,求外接圆半径r,然后补成圆柱,按圆
柱的外接球半径公式来算即可。
1.(2025·湖南娄底·二模)已知正六棱柱
的各个顶点都在半径为R 的球面上,一个能
放进该正六棱柱内部的最大的球半径为r.若
,则当
最小时,该正六棱柱的体积为(    )
A.36
B.42
C.48
D.24
2.(2020·山东青岛·三模)在三棱柱
中,
,侧棱
底面ABC,若该三棱柱
的所有顶点都在同一个球O 的表面上,且球O 的表面积的最小值为
,则该三棱柱的侧面积为(    )
A.
B.
C.
D.3
3.(2025·江苏·一模)已知一圆柱内接于半径为1 的球,当该圆柱的体积最大时,其高为(    )
A.
B.
C.
D.
4.(2025·新疆·模拟预测)在我国著名的数学论著《九章算术》中,将底面为直角三角形且侧棱垂直于底
面的棱柱称为“堑堵”.已知在堑堵
中,
,
,
,
为
的中
点,则三棱锥
的外接球的表面积为(    )
A.
B.
C.
D.
5.(2025·重庆沙坪坝·模拟预测)如图所示,在长方体
中,
,以
为棱作半平面
分别和棱
相交于点
,二面角
的平面角为
.在三棱柱
和四棱柱
中分别放入半径为
的球,在
的变化过程中,
的最大值
为     .
题型06  补成柱体的外接球
解|题|策|略 
1、一条侧棱垂直于底面 ⇒ 以底面的外接圆为底,侧棱为高作圆柱,然后找该圆柱的外接
球。如上图中图1,图2
2、若图形为非规则图形,但上下底平行,上下底的外接圆半径相等且两个圆心的连线垂直于
上下底,这时也可以构造一个圆柱(如图3),这时圆柱的外接球即为所求的外接球。
1.(2025·河南·二模)在三棱锥P-ABC 中,底面ABC 为正三角形,
平面ABC,
,
,
若P,A,B,C 四点都在球O 的表面上,则球心O 到平面PBC 的距离为(    )
A.
B.
C.
D.
2.(2025·贵州铜仁·三模)在三棱锥
中,已知
平面
,
,
.
若该三棱锥的顶点都在同一个球面上,则该球的体积为(    )
A.
B.
C.
D.
3.(2025·陕西咸阳·模拟预测)取两个相互平行且全等的正方形,将其中一个旋转一定角度,连接这两个
多边形的顶点,使得侧面均为等边三角形,我们把这种多面体称作“四角反棱柱”.图中“四角反棱柱”
的棱长均为4,则该“四角反棱柱”外接球的表面积为(   )
A.
B.
C.
D.
4.(2025·福建·模拟预测)在三棱锥
中,已知
平面
,则
三棱锥
的外接球的表面积的最小值为(   )
A.
B.
C.
D.
5.(多选)(2025·福建莆田·二模)在三棱锥
中,
平面
分别为
中点,下列结论正确的是(    )
A.
为直角三角形
B.
平面
C.三棱锥
的体积最大值为
D.三棱锥
外接球的半径为定值
题型07  圆台、棱台的外接球
解|题|策|略 
1、圆台的上底半径r1 ,下底半径r2,高为h,(如图1,图2),两次使用勾股定理,可求得
它的外接球的半径R
2=r2
2+(
r2
2-r1
2-h
2
2h )
2
2、棱台的外接球(如图3),先找上下底面的外接圆半径,然后按照圆台的外接球半径公
式。
1.(2025·河南·模拟预测)已知正四棱台的上、下底面边长分别为
,
,该四棱台的所有顶点都在
球
的球面上,且球心
是下底面的中心,则该四棱台的体积为(   )
A.
B.
C.
D.
2.(2025·甘肃甘南·模拟预测)工匠们要用一球体雕刻出一正三棱台,正三棱台的顶点都在该球体的球面
上,且要求雕刻出的棱台的侧棱长为
,上、下底面边长分别为
和
,则所用球体的半径为
(    )
A.7
B.
C.
D.
3.(2025·湖南长沙·模拟预测)已知正四棱台
,
,
,侧棱与底面所成的角
为
,则此正四棱台外接球的表面积为(   )
A.
B.
C.
D.
4.(2025·全国·模拟预测)如图,已知正四棱台
的高
,且
,则此
正四棱台的外接球表面积为(    )
A.
B.
C.
D.
5.(2025·河南南阳·模拟预测)已知正三棱台
的上、下底面边长分别为1 和2,且体积不大
于
,若该棱台的外接球球心
位于棱台内部(不含表面),则外接球表面积的取值范围是          .
题型08  两面垂直的三棱锥的外接球
解|题|策|略 
在三棱锥P - ABC中,如有平面PAB⊥平面ABC,求三棱锥的外接球O的半径R。设△PAB和 
△ABC的外接圆为O1,O2。首先,若两平面垂直是因为有一条侧棱垂直于底面,则可以参考前面的补全
为棱柱,求棱柱的外接球半径,若没有侧棱垂直于另一面,我们来分情况来讨论一下(下列情况均在
平面PAB⊥平面ABC的前提条件下讨论的)。
1、若平面PAB在外接球的轴截面上,平面ABC不在外接球的轴截面,如图1,此时平面
PAB的外接圆圆心O1即是外接球的球心O。在题目条件上的体现为 ∠ACB =90
∘。(此时我们不讨
论P 点在O与O2的连线上,因为这就是前面补全为圆锥模型的情况,也不讨论PA,PB 垂直于
平面ABC的情况。)
2、若平面PAB在外接球的轴截面上,平面ABC也在外接球的轴截面,如图2,AB的中点
即是外接球的球心O。在题目条件上的体现为 ∠ACB =90
∘,∠APB=90
∘
3、若平面PAB,平面ABC都不在外接球的轴截面,如图3。找出两个外接圆圆心O1,O2,
它们与球心O,AB的中点D构成一个矩形,可求出OD长,再根据勾股定理,即可求出球的半径
R = AO =
❑√A D
2+O D
2
1.(2025·江西·二模)在三棱锥
中,平面
平面
,
,
,
,若点
、
、
、
均在球
的表面上,则球
的体积为(    )
A.
B.
C.
D.
2.(2025·云南大理·模拟预测)在体积为
的三棱锥
中,
,
,平面
平
面
,
,
,若点
,
,
,
都在球
的表面上,则球
的表面积为(    )
A.
B.
C.
D.
3.(多选)(2025·湖南·三模)如图,两个边长均为1 的正方形
与正方形
所在的平面互相垂
直.点
,
分别是对角线
,
上的动点,且
,
的长度相等,记
,
点
是线段
上的一点.下列结论正确的是(    )
  
A.
B.
的最小值是
C.三棱锥
与三棱锥
的体积相等
D.若点
,
,
,
,
,
在同一个球的球面上,则该球的体积是
4.(多选)(2025·新疆乌鲁木齐·二模)如图,菱形
边长为
,
,
为边
的中点
将
沿
折起,使
到
,且平面
平面
,连接
,
则下列结论中正确的是
(    )
A.
B.四面体
的外接球表面积为
C.
与
所成角的余弦值为
D.直线
与平面
所成角的正弦值为
5.(2025·山东枣庄·二模)在三棱锥
中,
是边长为
的等边三角形,侧面
底面
,
.若三棱锥
的四个顶点均在同一球面上,则该球的表面积为          ,三棱
锥
体积的最大值为          .
题型09  二面角模型的外接球
解|题|策|略 
二面角模型同上题型两面垂直的模型思想是一致的。在三棱锥P - ABC中,如有二面角P - AB -C =θ
,求三棱锥的外接球O的半径R。设△PAB和 △ABC的外接圆为O1,O2。
不同于两面垂直的三棱锥,这里的四边形OO1 DO2不是一个矩形,这时候球OD 的长度没有那么容易计
算,但是目标依然是计算出OD,然后再算出OA即为球的半径。
注意,若三棱锥中∠APB = ∠ACB =90
°,则无论二面角为多少,O1,O2,O三个心重合,这时则外
接球的球心在斜边的中点上,这个斜边即为外接球的直径。
1.(2025·江苏盐城·模拟预测)已知二面角
的大小为
,且
,
,
,点
、
、
、
在同一球面上,则此球的表面积为(   )
A.
B.
C.
D.
2.(多选)(2025·广东广州·二模)已知
是球
的球面上两点,
为该球面上的动点,球
的半径为
4,
,二面角
的大小为
,则(    )
A.
是钝角三角形
B.直线
与平面
所成角为定值
C.三棱锥
的体积的最大值为
D.三棱锥
的外接球的表面积为
3.(2025 高一·全国·专题练习)已知二面角
的大小为
,且
,
,
若四点
,
,
,
都在同一个球面上,当该球体积取最小值时,
等于      .
4.(2025·湖南·模拟预测)如图,正方形
的边长为
.现沿对角线
将
翻折到
的
位置,使二面角
成直二面角.
分别为
的中点,点
四点都在球
的表面上,
则过直线
的平面截球
所得截面圆面积的最小值是        .
  
题型10  正四面体的外接球与内切球
解|题|策|略 
在棱长为a的正四面体中,下面几个数据是常考的内容
1、正四面体的高为h=
❑√6
3 a
2、正四面体外接球半径为R =
❑√6
4 a
3、正四面体内切球半径为r =
❑√6
12 a
4、正四面体体积V =
❑√2
12 a
3
1.(2025·山东·一模)已知半径为
的球
的球心到正四面体
的四个面的距离都相等,若正四面
体
的棱与球
的球面有公共点,则正四面体
的棱长的取值范围为(    )
A.[4,4 ❑√3]
B.
C.
D.
2.(2025·天津和平·一模)已知正四面体
(四个面都是正三角形),其内切球(与四面体各个面都
相切的球)表面积为
,设能装下正四面体
的最小正方体的体积为
,正四面体
的外接球
(四面体各顶点都在球的表面上)体积为
,则
(    )
A.
B.
C.
D.
3.(2025·江西新余·模拟预测)现将一个棱长为2 的正方体魔方放入一个正四面体的盒子中,若该魔方可
以在正四面体内自由转动,则这个正四面体棱长的最小值为(    )
A.
B.
C.
D.
4.(2025·浙江嘉兴·三模)若某正四面体的内切球的表面积为
,则该正四面体的外接球的体积为(   )
A.
B.
C.
D.
5.(2025·安徽·模拟预测)已知一件艺术品由外层一个大正四面体,内层一个小正方体构成,外层正四面
体的棱长为2,在该大正四面体内放置一个棱长为
的小正方体,并且小正方体在大正四面体内可以任意
转动,则
的最大值为(   )
A.
B.
C.
D.
题型11  棱锥、圆锥的内切球
解|题|策|略 
无论是什么的内切球问题,都是先找过内切球球心的截面,在截面中找切点,从而找到半径关系。
1.(2025·湖北·模拟预测)已知圆锥的母线长为6,其内切球和外接球球心重合,则该圆锥外接球的表面
积为(    )
A.48π
B.36π
C.24π
D.12π
2.(2025·四川绵阳·模拟预测)四棱锥
的底面是边长为2 的正方形,且
,设该四棱锥的外接球球心与内切球球心分别为
,
,则
的长为(   )
A.0
B.
C.
D.
3.(2025·海南海口·模拟预测)已知圆锥的母线长等于底面的圆半径的2 倍,那么该圆锥的表面积与圆锥
的内切球表面积之比为(    )
A.
B.
C.
D.
4.(2025·河北·模拟预测)如图,在正八面体
中,所有棱长均为,
为正八面体内切球球
面上的任意一点,则(   )
A.正八面体内切球的表面积为
B.正八面体的体积为
C.
的取值范围是
D.
的最大值为
5.(2025·安徽·二模)已知正三棱锥
的各顶点均在半径为1 的球
的球面上,则正三棱锥
内切球半径的最大值为      .
题型12  棱台、圆台的内切球
解|题|策|略 
先找过内切球球心的截面,在截面中找切点,从而找到半径关系。
1.(2025·四川巴中·模拟预测)已知正四棱台
中,上底面
与下底面
的面
积之比为
,且其内切球的半径为2,则
与面
所成角的正弦值为(    )
A.
B.
C.
D.
2.(2025·陕西·二模)已知正四棱台的上、下底面边长分别为
,该四棱台的所有顶点都在球
的
球面上,且球心
是下底面的中心,则该四棱台的高为(    )
A.2
B.
C.
D.1
3.(多选)(2025·吉林·模拟预测)如图,一个带有盖子的密闭圆台形铁桶中装有两个实心球(桶壁的厚
度忽略不计),其中一个球恰为铁桶的内切球(与圆台的上,下底面及每条母线都相切的球),E 为该球
与母线BC 的切点.AB,CD 分别为铁桶上,下底面的直径,且
,
,F 为
的中点,
则(  )
A.铁桶的母线长为3
B.铁桶的侧面积为
C.过D,E,F 三点的平面与桶盖的交线与直线CD 所成角的正切值为
D.桶中另一个球的半径的最大值为
4.(多选)(2025·黑龙江齐齐哈尔·模拟预测)如图,在正四棱台
中,
,
,
与平面
夹角的正弦值为
,
为
上一点,则下列说法正确的是(该四棱台内切球不一定与
所有的面都相切,以半径最大时且相切面数最多的球体为内切球)(    )
A.该几何体的体积为
B.存在点
,使得
C.该四棱台外接球与内切球的体积之比为
D.存在点
,使得平面
平面
5.(2025·山东·模拟预测)已知底面半径均为
的圆锥和圆台,它们的内切球半径也均为(内切球分别
与圆锥和圆台的底面以及侧面均相切),若
,则圆锥和圆台的体积比为     .
题型13 多球相切问题
解|题|策|略 
处理多球相切问题从球心截面入手,内切球问题都需要从截面入手分析。
1.(2025·甘肃白银·模拟预测)已知正四棱锥P-ABCD 中,各棱长均相等,球
是该四棱锥的内切球,球
与球
相切,且与该四棱锥的四个侧面也相切;球
与球
相切,且与该四棱锥的四个侧面也相切,
球
的半径大于球
的半径,则球
与球
的表面积之比为(    )
A.
B.
C.
D.
2.(2025·重庆·三模)棱长为
的正四面体内切一球,然后在正四面体和该球形成的空隙处各放入一个
小球,则这样一个小球的体积最大为(   )
A.
B.
C.
D.
3.(2025 高三·全国·专题练习)在棱长为8 的正方体空盒内,有4 个半径为的小球在盒底四角,分别与
正方体底面处交于某一顶点的3 个面相切,另有一个半径为
的大球放在4 个小球之上,与4 个小球相切,
并与正方体盒盖相切,无论怎样翻转盒子,5 个球相切不松动,设小球半径
的最大值为
,大球半径
的最小值为
,则
(    )
A.2
B.1
C.
D.5
4.(2025·湖北·模拟预测)如图,在棱长为1 的正方体内部,有8 个以正方体顶点为球心且半径相等的部
分球体
,有1 个以正方体体心为球心的球体
与
均相切,则该9 部分的
体积和的最大值为(    )
A.
B.
C.
D.
5.(2025·甘肃平凉·模拟预测)已知侧棱长为
,底面边长为
的正三棱锥
,其内切球球心
为
,球
与球
以及三棱锥
的三个侧面均相切,则
(   )
A.
B.
C.
D.
题型14 棱切球
解|题|策|略 
同内切球问题,找到切点、球心的截面。根据勾股定理求半径
1.(2025·江西景德镇·模拟预测)已知三棱锥
的各条棱都与同一个球面相切,若
,则三角形
的周长为(   )
A.12
B.16
C.20
D.24
2.(2025·山西晋中·模拟预测)已知棱长为
的正方体
的中心为
,若球
的球面与该
正方体的棱有公共点,则球
的表面积的取值范围是(    )
A.
B.
C.
D.
3.(多选)(2025·陕西安康·模拟预测)如图,已知正方体
的外接球表面积为
,点
M 为线段BC 的中点,则(   )
A.正方体
的棱切球(球与正方体的棱均相切)表面积为
B.
平面
C.在该正方体的8 个顶点中任选4 个构造一个三棱锥,则该三棱锥体积的最大值为
D.平面
截正方体
所得的截面的面积为
4.(2025·全国·模拟预测)已知正四棱台
的上底面
的边长为2,现有一个半球,球
心
为正方形
的中心,且正四棱台的上底面、四条侧棱和下底面的四条边均与球
相切,则该半
球的表面积为          .
(建议用时:30 分钟)
1.(2025·湖南·三模)如图1,已知球O 的半径
.在球O 的内接三棱锥
中.
平面
,
,
,
.P,Q 分别为线段AC,BC 的中点,G 为线段BD 上一点(不
与点B 重合),如图2.则平面
与平面
夹角的余弦值的最大值为      .
  
2.(2025·全国·模拟预测)已知圆锥
的轴截面是斜边为2 的直角三角形,球
的半径等于圆锥
的高,
则圆锥
的表面积与球
表面积之比为(   )
A.
B.
C.
D.
3.(2025·江苏·模拟预测)已知正三棱锥
的侧棱长为
,
为线段
上一点,
,
.设三棱锥
外接球为球
,过
点作球
的截面
,则截面
面积的最小值为(   )
A.
B.
C.
D.
4.(2025·山西吕梁·三模)已知圆柱的上、下底面圆周在同一球面上,且球的表面积是圆柱的表面积的2
倍,则球的体积与圆柱的体积的比值是          .
5.(2025·四川·模拟预测)在三棱锥
中,
是边长为
的等边三角形,侧棱
平面
,平面
与平面
所成角的正弦值为
,则三棱锥
外接球的体积为        .
6.(2025·广东广州·模拟预测)已知圆台上、下底面圆周都在球面上,且下底面过球心,若圆台上、下底
面面积之比为1:4,则圆台的体积与球体积之比为           .
7.(2025·河南驻马店·模拟预测)已知四面体
的四个顶点在表面积为
的球O 的球面上,
,平面
平面
,则四面体
的体积的最大值为      .
8.(2025·湖南邵阳·模拟预测)已知圆台
内切球
的表面积为
,母线与底面圆
直径所成角为
,则圆台
的体积为     .
9.(2025·安徽合肥·模拟预测)如图,这是某零件的结构模型,中间大球为正四面体的内切球,小球与大
球、正四面体的三个面均相切.若AB=12,则该模型中一个小球的体积为      .
  
10.(2025·湖南·模拟预测)2021 年小米重新设计了自己的品牌形象.新旧图像如图所示,旧logo 是一个正
方形,新logo 可看作一个直径为边长的一半的圆在原正方形中运动,保留它运动过程覆盖的区域就是新
logo.类比推理,现有一个棱长为2 的正方体,一个直径为1 的球在正方体内部滚动,将该球可到达的区域
保留,不可到达的区域割去,得到一个几何体,我们称之为“小米正方体”,则“小米正方体”的体积为 
.