关于外接球的表面积与体积计算问题(二)
-
关于外接球的表面积与体积问题(二)
一.选择题(共
< br>30
小题)
1
.已知△
EAB
所在的平面与矩形
ABCD
所在的平面互相垂直,
EA=EB=3
,
AD=2
,
∠
AEB=60°
,则多面体
E
< br>﹣
ABCD
的外接球的表面积为(
)
A
.
4π
B
.
9π
C
.
12π
D
.
16π
2
.已知三棱柱
ABC
﹣
A
1
B
1
C
1
的侧棱垂直于底面,各顶点
都在同一球面上,若该
棱柱的体积为
A
.
B
.
,<
/p>
AB=2
C
.
D
.
,则此球的体积等于(
)
3
.三棱
锥
A
﹣
BCD
中,△
ABC
为等边三角形,
AB=2
,∠
BDC=90°
,二面角
A
﹣
BC
﹣
D
的大小为
150°
,则
三棱锥
A
﹣
BCD
的外接球的表面积为(
)
A
.
7π
B
.
12π
C
.
16π
D
.
28π
4
.已知矩形
ABCD
中,
AB=6
,
BC=4
p>
,
E
,
F
分别是
AB
,
CD
p>
上两动点,且
AE=DF
,
把四边形
BCFE
沿
EF
p>
折起,使平面
BCFE
⊥平面
ABCD
,若折得的几何体的体积最
大,则该几何体
外接球的体积为(
)
A
.
28π
B
.
C
.
32π
D
.
,
p>
5
.已知三棱锥
A
﹣
BCD
中,
球面上,则该球的体积为
(
)
A
.
B
.
4π
C
.
2π
D
.
,且各
顶点均在同一个
6
.
如图,
将边长为
2
的正△
ABC
沿着高
AD
折起,
使∠
BDC=60°
,
若折起后<
/p>
A
、
B
、
C
、
D
四点都在球<
/p>
O
的表面上,则球
O
的表面积为(
)
A
.
B
.
C
.
D
.
7
p>
.设
SA
为球的直径,
B
、
C
、
D
三点在球面上,且
SA
⊥面
BCD
,三角形
BCD
的
面积为
3
,
V
S
﹣
BCD
=3V
A
﹣
BCD
=3
,则球的表面积为(
)
第
1
p>
页(共
30
页)
A
.
16π
B
.
64π
C
.
π
D
.
32π
8
.已知四面体
A
﹣
BCD
中,△
ABC
和△
BCD
都是边长为
6
的正三角形,则当四
面体的体积最大时,其外接球的表面积是(
)
A
.
60π
B
.
30π
C
.
20π
D
.
15π
9
.在封闭直三棱柱
ABC
﹣
A
1
B
1
C
1
内有一个体积为
V
的球,若
AB
⊥<
/p>
BC
,
AB=15
,
BC=8
,
AA
< br>1
=5
,则
V
< br>的最大值是(
)
A
.
B
.
C
.
D
.
36π
10
.在正方体
ABCD
﹣
A
1
B
< br>1
C
1
D
1
中,
M
是线段
A
1
C
1
的中点,若四面体
M
﹣
ABD
的
外接球的表面积为
36π
,则正方体棱长为(
)
A
.
2
B
.
3
C
.
4
D
.
5
p>
11
.三棱锥
P
﹣
ABC
中,
PA
、
PB
、
PC
互相垂直,
PA=PB=1
,
M
p>
是线段
BC
上一动
点,若直线
AM
与平面
PBC
所成角的正切的最大值是
外接球的表面积是(
)
A
.
2π
B
.
4π
C
.
8π
D
.
16π
12
.如图某空间几何体的正视图和俯视图分别为边长为
2
的正方形和正三角形,
则该空间几何体的外
接球的表面积为(
)
,则三棱锥
P
﹣
ABC
的
A
.
B
.
C
.
16π
D
.
21π
13
.已知
P
,
A
,
B
,<
/p>
C
是球
O
球面上
的四点,△
ABC
是正三角形,三棱锥
P
﹣
ABC
的体积为
< br>A
.
4π
B
.
,且∠
APO=
∠
BPO=
∠
CPO=30
°
,则球
O
的表面积为(
)
π
C
.
16π
D
.
12π
的正三棱锥
O
﹣
ABC
的体积为
,且
A
,
B
,
C
< br>在球
O
14
.已知底面边长为<
/p>
上,则球的体积是(
)
第
2
p>
页(共
30
页)
A
.
B
.
8π
C
.
20π
D
.
15<
/p>
.已知直三棱柱
ABC
﹣
A
1
B
1
C
1
中,∠
BAC=90°
,侧面
BCC
1
B<
/p>
1
的面积为
4
,
则直
三棱柱
ABC
﹣
< br>A
1
B
1
C
1
外接球表面积的最小值为(
)
A
.
4π
B
.
8π
C
.
16π
D
.
32π
16
.如图
1
,
ABCD
是边长为
2
的正方形,点
E
,
F
分别为
BC
,
CD
p>
的中点,将△
ABE
,△
< br>ECF
,△
FDA
分别沿
AE
,
EF
,
FA
折起,使
B
,<
/p>
C
,
D
三点重合
于点
P
,若
四面体
PAEF
的四个顶点在同一个球面上,则该球的表面积是(
)
A
.
B
.
6π
C
.
D
.
12π
17
.将边长为
的正方形
ABCD
沿对角线
AC
折成
一个直二面角
B
﹣
AC
﹣
D
.则
四面体
ABCD
的内切球的半径为(
)
A
.
1
B
.
C
.
D
.
18<
/p>
.三棱锥
P
﹣
A
BC
三条侧棱两两垂直,三个侧面面积分别为
则该三棱锥的外接
球表面积为(
)
A
.
4π
B
.
6π
C
.
8π
D
.
10π
19
.在四面体
S
﹣
ABC
中,
余弦值为
A
.
,则该四面体外接球的表面积是(
)
B
.
C
.
24π
D
.
6π
<
/p>
,
,二面角
S
﹣
AC
﹣
B
的<
/p>
20
.如图,在三棱锥
D
﹣
ABC
中,
的四个顶点均在
同一球面上,则该球的体积为(
)
,若该三棱锥
第
3
页(共
30
页)
A
.
B
.
4π
C
.
2π
D
.
21<
/p>
.
一个直三棱柱的每条棱长都是
4
的表面积为(
)
A
.
84π
B
.
96π
C
.
112π
22
.三棱锥的棱长均为
4
A
.
36π
B
.
72π
C
.
144π
D
.
144π
,
且每个顶点都在球
O
的球面上,
则球
O
,顶点在同
一球面上,则该球的表面积为(
)
D
.
288π
23
.已知正三棱柱
ABC
﹣
A
1
B
1
C
1
的六个顶点在球
O
1
上,又知球
O<
/p>
2
与此正三棱柱
的
5
个面都相切,求球
O
1
与球
O
2
的表面积之比(
)
p>
A
.
5
:
1
B
.
2
:
1
C
.
4
:
1
D
.
:
1
24
.已知四面体
ABCD
的六条
棱中,
AC=BD=4
,其余的四条棱的长都是
3
,则此
四面体的外接球的表面积为(
)
A
.
43π
B
.
17π
C
.
34π
D
.
25<
/p>
.若三棱锥
P
﹣
ABC
中,
AB=AC=1
,
AB
⊥
AC
,
PA
⊥平面
ABC
,且
直线
PA
与平面
PBC
所成角的正切值为
,则三棱锥
P
﹣
ABC
的外接球的表面积为(
)
A
.
4π
B
.
8π
C
.
16π
D
.
32π
26
.若三棱锥
P
﹣
ABC
中,
AB=AC=1
p>
,
AB
⊥
AC
p>
,
PA
⊥平面
AB
C
,且直线
PA
与平面
PBC
所成角的正切值为
,则三棱锥
< br>P
﹣
ABC
的外接球的体积为(
)
A
.
B
.
C
.
D
.
27<
/p>
.已知正四棱锥
P
﹣
ABCD
的底面边长为
外接球的半径之比为(
)
< br>A
.
1
:
2
B
.
2
:
5
C
.
1
:
3
D
.<
/p>
4
:
5
,体积为
,则此棱锥的内切球与
28
.球
O
与锐二面角
α<
/p>
﹣
l
﹣
β
的两半平面相切,两切点间的距离为
交线
l<
/p>
的距离为
2
,则球
O
的表面积为(
)
,
O
点到
<
/p>
第
4
页(共
30
页)
A
.
B
.
4π
C
.
12π
D
.
36π
29
.四面体
ABCD
的四个顶点都在球
O
的表面上,
AB
⊥平面
BCD
,
△
BCD
是边长
为
3
的等边三角形.若
AB=2
,则球
O
的表面积为(
)
A
.
8π
B
.
12π
C
.
16π
D
.
32
π<
/p>
30
.已知在三棱锥
< br>P
﹣
ABC
中,
V
P
﹣
ABC
=
,∠
APC=
,∠
BPC=
,
PA
⊥
p>
AC
,
PB
⊥
p>
BC
,且平面
PAC
⊥平面
PBC
,那么三棱锥
P
﹣
ABC
外接球的体积为(
< br>
)
A
.
B
.
C
.
D
.
第
p>
5
页(共
30
页)
关于外接球的表面积与体积问题(二)
参考答案与试题解析
一.选择题(共
30
小题)
1
.
(
2017•
全国模拟)
已知
△
EAB
所在的平面与矩形
ABCD<
/p>
所在的平面互相垂直,
EA=EB=3
,
AD=2
,∠
AEB=60°
,则多面体
E
﹣
ABC
D
的外接球的表面积为(
)
A
.
4π
B
.
9π
C
.
12π
D
.
16π
【分析】
设球心到平面
ABCD
的距离为
d
,利用△
EAB
所在的平面与矩形
ABCD
所在
的平面互相垂直,
EA=EB=3
,
∠
AEB=60°
,
可得
E
到平面
ABCD
的距离为<
/p>
从而
R
2
=
p>
(
)
2
+
d
2
=1
2
+
(
,
﹣
d
)
2
,求出
R
2
=4
,即可求出多面体<
/p>
E
﹣
ABCD
的
外接球的表面积.
【解答】
解:设球
心到平面
ABCD
的距离为
d
,则
∵△
EAB
p>
所在的平面与矩形
ABCD
所在的平面互相
垂直,
EA=EB=3
,∠
AEB=6
0°
,
∴
E
到平面
ABCD
的距离为
∴
R
2
=
< br>(
∴
d=
)
2
+
d
2
=1
2
+
(
,
R
2
=4
,<
/p>
,
﹣
d
)
2
,
∴多面体
E
﹣
ABCD
的外接球的表面积为
4πR
2
=16π
.
故选
D
.
【点评】
本题考查多面体
E
﹣
ABCD
的外接球的
表面积,考查学生的计算能力,
正确求出多面体
E
﹣
ABCD
的外接球的半径是关键.
2
.
(
2017•
大理州二模)已知
三棱柱
ABC
﹣
A
1
B
1
C
1
的侧棱垂直于底面,各顶点都
在同一球面上,若该棱柱的体积
为
,
AB=2
,则此球
第
6
页(共
30
页)
的体积等于(
)
A
.
B
.
C
.
D
.
【分析
】
画出球的内接三棱柱
ABC
﹣
A
1
B
1
C
1
,作出球的半径,然后可求球的表面
积.
【解答】
解:设
AA
1
=h
,
则
∵棱柱的体积为
∴
∴
h=1
,
∵
AB=2
∴
BC=
=
,
,
,
AB=2
,
如图,连接上下底面外心,
O
为
PQ
的中点,<
/p>
OP
⊥平面
ABC
,
AP=
=
则
球的半径为
OA
,
< br>由题意
OP=
,∴
OA=
=
,
所以球的体积
为:
πR
3
=
π
故选
B
.
【点评】
本题是基础题,解题思路是
:先求底面外接圆的半径,转化为直角三角
形,求出球的半径,这是三棱柱外接球的常用
方法;本题考查空间想象能力,计
算能力.
3
.
p>
(
2017•
福州一模)
< br>三棱锥
A
﹣
BCD
中,
△
ABC
为等边三角形
,
AB=2
第
7
页(共
30
页)
,
∠
BDC
=90°
,
二面角
< br>A
﹣
BC
﹣
D
的大小为
150°
,
则三棱锥
A
﹣
BCD
p>
的外接球的表面积为
(
)
A
.
7π
B
.
12π
C
.
16π
D
.
28π
【分析】
由题意画出图形,通过求解直角三角形可得三棱锥
p>
A
﹣
BCD
的外接
球的
半径,代入球的表面积公式得答案.
【解答】
解:设球心为
M
,
BC
的中点为
P
,<
/p>
∵三角形
BDC
满足∠
BDC=90°
,∴
P
为三角形
BDC
的外心,
设△
ABC
的外心为
O
,∵△
ABC
为等边三
角形,
∴
MO
⊥平面
ABC
,
MP
⊥平面
BDC
,
∵二面角
A
﹣
BC
﹣
D
的大小为
150
°
,∴∠
OPM=60°
,
在等边三角形
ABC
中
,由
AB=2
,得
AP=3
,
,
.
.
p>
∴
OP=1
,在
R
t
△
MOP
中,可得
< br>MO=
在
Rt
△
MOA
中,得
MA=
∴三棱锥
A
﹣
BCD
的
外接球的表面积为
故选:
D
.
【点评】
本题考查
球的表面积与体积,
考查空间想象能力和思维能力,
属中档题.
4
p>
.
(
2017•
香
坊区校级一模)已知矩形
ABCD
中,
AB=6
,
BC=4
,
E
,
F
分别是
AB
,
CD
上两动点,且
p>
AE=DF
,把四边形
BCFE
沿
EF
折起,使平面
BC
FE
⊥平面
ABCD
,
若折得的几何体的体积最大,则该几何体外接球的体积为(
)
A
.
28π
B
.
C
.
32π
D
.
【分析
】
三棱柱
ABE
﹣
DCF
的底面积最大时,其体积最大.设
FC=x
,
DCF=6
﹣
x
p>
,
s
△
DCF
p>
=
=
=
.令
f
(
x
)
=36x
2
﹣
12x
p>
3
,
f′
(
x
)
=72x
﹣
p>
36x
2
,令
f<
/p>
(
x
)
=0
p>
,可得
x=2
,即当
x=2
时,
第
8
页(共
30
页)
s
△
DCF
最大,此时
CF
,
CD
,
CB
两两垂直,可以把此三棱柱补成长方体,外接球的
半径为长方体对角线长
的一半,得球半径
R
即可.
【解答】
解:
将矩形
ABCD
沿
EF
折起,
使得平面
ABCD
⊥平面
p>
BCFE
,
可得直三棱柱
< br>ABE
﹣
DCF
,
(如图)
三棱柱
ABE<
/p>
﹣
DCF
的底面△
DCF
,△
ABE
是直角△,
AB
⊥
BE
,
FC
⊥
CD
三棱柱
ABE
﹣
DC
F
的底面积最大时,其体积最大.
设
FC=x
,
DCF=6
﹣
x
,
s
△
DCF
=
.
令
f
(
x
)
=36x
2
﹣
12x
3
,
f′
(
x
)
=72x
﹣
36x
2
< br>,令
f
(
x
)
=0
,可得
x=2
∴当
x=2
时,
s
△
DCF
最大
此时
CF
,
CD
,
CB
两两垂直,可以把此三棱柱补成长方体,外接球的半径为长
方体对角线
长的一半
球半径
R=
故选:
D
.
【点评】
本题考查了折叠问题,及三棱柱的外接球,属于中档题.
5
< br>.
(
2017•
贵州模拟)已知
三棱锥
A
﹣
BCD
中,
各顶点均在同一个球面上,则该球的体积为(
)
第
p>
9
页(共
30
页)
=
=
p>
,
∴几何体外接球的体积为
,
,
,且
A
.
B
.
4π
C
.
2π
D
.
【分析
】
由三棱锥的对边相等可得三棱锥
A
﹣
BCD
为某一长方体的对角线组成的
三
棱锥,求出长方体的棱长即可得出外接球的半径,从而计算出外接球的体积.
【解答】
解:补体为底面边长为
1
,高为
对角线中点,所以球的半径
r=1
,球的体积
故选
D
.
p>
【点评】
本题考查了棱锥与外接球的位置
关系,棱锥的体积计算,转化思想,属
于中档题.
6
.
p>
(
2017•
临川区校级模拟)如图,将边
长为
2
的正△
ABC
< br>沿着高
AD
折起,使
∠
BDC=60°
,若折起后
A
< br>、
B
、
C
、
D
四点都在球
O
< br>的表面上,则球
O
的表面积为
(
)
的长方体,外接球的球心为长方体体
,
A
.
B
.
C
.
D
.
【分析
】
通过底面三角形
BCD
求出底面圆的
半径
DM
,
判断球心到底面圆的距离<
/p>
OD
,求出球
O
的半径,即可求解球
O
的表面积.
<
/p>
【解答】
解:△
BCD
< br>中,
BD=1
,
CD=1
,∠
BDC=60°
,
底面三角形的底面圆半径为:
DM=CM=
AD
是球的弦,
DA=
∴球的
半径
OD=
,∴
OM=
=
.
π
;
,
,
p>
该球的表面积为:
4π
×
< br>OD
2
=
故选:
B
.
第
10
页(共
30
页)
< br>【点评】
本题考查球的表面积的求法,
球的内接体,
p>
考查空间想象能力以及计算
能力.
7
.
p>
(
2017•
贵阳一模)
< br>设
SA
为球的直径,
B
、
C
、
D
三点在球面上,
且
SA
⊥面
BCD
,
三角形
BCD
的面积为
3
,
V
S
﹣
BCD
=3V
A
﹣
BCD
=3
,则球的表面积为(
)
A
.
16π
B
.
64π
C
.
π
D
.
32π
【分析】
利用
SA
⊥面
BCD
,三角形
BCD
的面积为
3
,
V
p>
S
﹣
BCD
=3V
A
﹣
BCD
=
3
,求出球
的直径,即可得出结论.
【解答】
解:设三棱锥
A
﹣
BCD
的高为
h
,则三棱锥
S
﹣
BCD
的高为
3h
,球的直
< br>径为
2R
,
< br>∵三角形
BCD
的面积为
3
p>
,
V
A
﹣
BCD
=1
,
∴
=1
,∴
h=1<
/p>
,∴
R=2
,
∴球的表面积为
4π•2
2
=16π
,
故选
A
.
<
/p>
【点评】
本题考查球的表面积,考查三棱锥体积的计算,考查学生
的计算能力,
属于中档题.
8
.
(
p>
2017•
南岗区一模)已知四面体
A
p>
﹣
BCD
中,△
A
BC
和△
BCD
都是边长为
6
的正三角形,则当四面体的体积最大时,其外接球的表面积是(
)
A
.
60π
B
.
30π
C
.
20π
D
.
15π
【分析】
当四面体的体积最大时,平面
ABC
⊥平面
BCD
,取
AD
,
BC
中点分别为
p>
E
,
F
,连接
p>
EF
,
AF
,
p>
DF
,求出
EF
,
判断三棱锥的外接球球心
O
在线段
EF
上,连
接
OA
,
OC
,求出半径,然后求解三棱锥的外接球的表面积.
第
11
页(共
p>
30
页)
【解答】
解:当四面体的体积最大时
,平面
ABC
⊥平面
BCD
,
取
AD
,
BC
中点分别为
E
,
F
,连接
EF
p>
,
AF
,
DF
p>
,
由题意知
AF
⊥
DF
,
AF
=CF=3
∴
EF=
AD=
,
,
易知三棱锥的外接球球心
O
在线段
EF
上,
连接
< br>OA
,
OC
,有
R
2
=AE
2
+
OE
2
,
< br>R
2
=DF
2
< br>+
OF
2
,
∴
R
2
=
(
∴
R=
,
)
2
+
p>
OE
2
,
R
2
=3
2
+
(
﹣
OE
)
2
,
∴三棱锥的外接球
的表面积为
4πR
2
=60π
.
故选
A
.
【点评】
本小题主要考查球的内接几
何体的相关计算问题,
对考生的空间想象能
力与运算求解能力以
及数形结合思想都提出很高要求,本题是一道综合题.
9
.
(
p>
2017•
呼和浩特二模)
在封闭直三棱柱
ABC
﹣
A
1
B
1
C
1
p>
内有一个体积为
V
的球,
< br>若
AB
⊥
BC
< br>,
AB=15
,
BC=8
,
AA
1
=5
,则
V
的最大值是(
)
A
.
B
.
C
.
D
.
36π
【分析】
要使球的体积
V
最大,
必须使球的半径
R
最
大.
因为△
ABC
内切圆的半
径为
2
,所以由题意易知球与直三棱柱的上、下
底面都相切时,球的半径取得最
大值,求出三棱柱
ABC
﹣
A
1
B
1
C
1
内切球半径即可<
/p>
【解答】
解:要使球的体积
V
最大,必须使球的半径
R
最大.
Rt
△
ABC
中,
AB
⊥
BC
,
AB=15
,
BC=8
,∴
AC=12
,△
ABC
内切圆的半径为
r=3<
/p>
,所
以由题意易知球与直三棱柱的上、下底面都相切时,球的半径
取得最大值为
.
此时球的体积为
p>
πR
3
=
故选:<
/p>
B
.
第
12
页(共
30
页)
,
【点评】
本题考查了棱柱的内切球的
体积,解题关键在于确定球何时半径最大,
属于基础题.
10
.<
/p>
(
2017•
大东区一模)在正方体
p>
ABCD
﹣
A
1<
/p>
B
1
C
1
D
1
中,
M
是线段
A
1
C
1
的中点,
若四面体
M
﹣
ABD
的外接球的表面积为
36π
,则正方体棱长为(
)
A
.
2
B
.
3
C
.
4
D
.
5
p>
【分析】
设
BD
的
中点
O′
,
则球心
O
在
MO′
上,
< br>利用四面体
M
﹣
ABD
的外接球表
面积为
36π
,求出球的半径,利用勾股定理建立方程,求出正方体棱长.
【解答】
解:设
BD
的中点
O′
,则球心
O
在
p>
MO′
上,
∵四
面体
M
﹣
ABD
的外接球表面积为
36π
,
∴
4πR
2
=36π
,
∴
R=3
,
设正方体棱长为
2a
,则
O′A=
由勾股定理可得
3
2
=
(
∴
a=
2
,
∴正方体棱长为
2a=4
.
故选
C
.
<
/p>
【点评】
本题考查正方体棱长,
考查四面
体
M
﹣
ABD
的外接球表面积,
确定球心
的位置是关键.
11
.
(
2017•
绵阳模拟)三棱锥<
/p>
P
﹣
ABC
中,
PA
、
PB
、
PC
互相垂直,
PA=PB=1
,
M
是线段
BC
p>
上一动点,
若直线
AM
与平面
PBC
所成角的正切的最大值是
棱锥
P
﹣
ABC
< br>的外接球的表面积是(
)
A
.
2π
B
.
4π
C
.
8π
D
.
16π
【分析】
PA
、
PB
、
PC
互相垂直,
PA=PB=1
,
M
是线段
BC
上一动点,当
PM
最短
时,即
PM
⊥
BC
时直线
AM
与平面<
/p>
PBC
所成角的正切的最大,最大值是
,
求
,
则三
a
,
)
2
+
p>
(
2a
﹣
3
)
2
,
出
PC=
,三棱锥
P
p>
﹣
ABC
扩充为长方体,则长方体的对角线
长为三棱锥
P
﹣
ABC
的外接球的直径,即可得出结论.
【解答】
解:
M
是线段
BC
p>
上一动点,连接
PM
,∵
< br>PA
、
PB
、
< br>PC
互相垂直,∴∠
第
13
p>
页(共
30
页)
AMP
就
是直线
AM
与平面
PBC
所成角,
当
PM
最短时,即
PM
⊥
BC
时直线
AM
与平面
PBC
所成角的正切的最大.
此
时
,
PM=
,
⇒
PC=
.
,
在
Rt<
/p>
△
PBC
中,
P
B•PC=BC•PM
⇒
PC=
三棱锥
P
﹣
ABC
扩
充为长方体,则长方体的对角线长为
∴三棱锥
P
﹣
ABC
的外接球的半径为
R
=1
,
∴三棱锥
P
﹣
ABC
的外接球的表面积为<
/p>
4πR
2
=4π
.
故选:
B
.
【点评】
题考查三棱锥
P
﹣
ABC
的外接球的体积
,考查线面垂直,线面角,考查
学生分析解决问题的能力,属于中档题
< br>
12
.
(
2017•
湖北模拟)
如图某空间几何体的正视图和俯视图分别为边长为
2
< br>的正
方形和正三角形,则该空间几何体的外接球的表面积为(
)
A
.
B
.
C
.
16π
D
.
21π
【分析】
由几何体的三视图知该几何体是四棱锥
S
﹣
ABCD
,其中
ABCD
是边长为
2
的
正主形,△
SBC
是边长为
2
的等边三角形,
AB
⊥平面
< br>SBC
,由此能求出该空
第
14
页(共
30
页)
间几何体的外接球的表面积.
【解答
】
解:如图,由几何体的三视图知该几何体是四棱锥
S
﹣
ABCD
,
其中
ABCD
是边长为
2
的正方形,△
SBC
是边长为
p>
2
的等边三角形,
AB
⊥平面
SBC
,
取
BC
中点
F
,
AD
中点
E
,连结
SF
,
EF
,取
EF
中点
M
,则
MF=1
,<
/p>
SF=
设该几何体外接球的球心为
O
p>
,则
OM
⊥面
AB
CD
,设
OM=x
,
< br>
过
O
作
OH
⊥
SF
,交
SF
于
H
,则
SH=
∴
OD
2
< br>=OS
2
=R
2
,
即(
解得
x=
∴
R=
)
2
+
x
2
=1
2
+
(
,
=
,
=
.
)
2
,
p>
,
OH=MF=1
,
,
∴该空间几何体的外接球的表
面积
S=
故选:
B
.
【点评】
< br>本题考查空间几何体的外接球的表面积的求法,
是基础题,
解题时要认
真审题,注意三视图的性质的合理运用.
13
.<
/p>
(
2017•
楚雄州一模)已知
P
,
A
,
B
,
C
是球
O
球面上的四点,△
ABC
是
正三
角形,三棱锥
P
﹣
ABC
的体积为
面积为(
)
A
.
4π
B
.
π
C
.
16π
D
.
12π
,且∠
APO=
∠
BPO=
∠
CPO=30°
,则球
O
的表
第
15
页(共
30
页)