关于外接球的表面积与体积计算问题
-
关于外接球的表面积与体积问题(二)
一.选择题(共
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
﹣
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
< br>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
,则此球的体积
等于(
)
A
.
B
.
C
.
D
.
3
p>
.三棱锥
A
﹣
BC
D
中,△
ABC
为等边三角形,
AB=2
,∠BDC=90°,二面角
A
p>
﹣
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<
/p>
AB
,
CD
上两
动点,且
AE=DF
,
把四边形
BCFE
沿
EF
折起
,使平面
BCFE
⊥平面
ABCD
p>
,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
.
5
p>
.
已知三棱锥
A
﹣
BCD
中,
,
,
且各顶点均在同一个球面上,
则该球的体积为
(
)
A
.
B
.4π
C
.2π
D
.
6
.<
/p>
如图,
将边长为
2
的正△
ABC
沿着高
AD
折起,
使∠BDC=60°,
若折起后
A
、
B
、
C
、
D
四点都在球
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(
)
A
.16π
B
.64π
C
.π
D
.32π
8
.已知四面体
A
﹣
< br>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=1
5
,
BC=8
,
AA
1
=5
,则
V
的最大值是(
)
A
.
B
.
C
.
D
.36π
10
.在正方体
ABCD
﹣
A
1
B
1
C
1
D
1
中,
M
是线段
A
< br>1
C
1
的中点,若四面体
M
﹣
ABD
的外接<
/p>
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,
则三棱锥
P
﹣
ABC
的外接球的表
面积是(
)
A
.2π
B
.4π
C
.8π
D
.
16
π
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(
)
A
.
B
.
C
.16π
D
.21π
13
.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,且∠
APO=<
/p>
∠
BPO=
∠CPO=30°,则球
p>
O
的表面积为(
)
A
.4π
B
.π
C
.16π
D
.12π
14
.已知底面边长为的正三棱锥
O
﹣
ABC
的体积为,且
A
,
B
,
C
在球
O
上,则球
的体积是(
)
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
1
的面积为
4
,则直三
棱柱
ABC
﹣
A
1
B
1
C
1
< br>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
的中点,
将△
AB
E
,
△
ECF
,△
FDA
分别沿
AE
,
EF
,
FA
折起,使
B
,
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,
,二面角
S
﹣
AC
﹣
B
的余弦值为
,则该四面体外接球的
表面积是(
)
A
.
B
.
C
.24π
D
.6π
2
0
.如图,在三棱锥
D
﹣
ABC
中,
,若该三棱锥的四个顶点均在同一球面上
,则该
球的体积为(
)
A
.
B
.4π
C
.2π
D
.
21
.
一个直三棱柱的每条棱长都是
4
,且每个顶点都在球
O
的球面上,则球
O
的<
/p>
表面积为(
)
A
.84π
B
.96π
C
.112π
D
.144π
22
.三棱锥的棱长均为
4
,顶点在
同一球面上,则该球的表面积为(
)
A
.36π
B
.72π
C
.144π
D
.288π
23
.已知正三棱柱
ABC
﹣
A
1
B
1
C
1
的六个顶点在球
O<
/p>
1
上,又知球
O
2
与此正三棱柱的
5
个面都相切,求球
O
1
与球
O<
/p>
2
的表面积之比(
)
A
p>
.
5
:
1
B
.
2
:
1
C
.
4
:
1
D
.
:
1
24
< br>.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
﹣
< br>ABC
中,
AB=AC=1
,<
/p>
AB
⊥
AC
,<
/p>
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
的外接球的体积为(
)
A
.
B
.
C
.
D
.
27<
/p>
.
已知正四棱锥
P
﹣
ABCD
的底面边长为,
体积为,
则此棱锥的内切球与外接球
的半径之比为(
)
A
.
1
:
2
B
.
2
:
p>
5
C
.
1
:
3
D
.
4
:
5
28
.球
O
与锐二面角
p>
α﹣
l
﹣β
的两半
平面相切,两切点间的距离为,
O
点到交
线
l
的距离为
2
,则球
O
的表面积为(
)
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
.32π
30
.已知在三棱锥
P
﹣
ABC
中,
V
P
﹣
ABC
=
,∠
APC=
,∠
BPC=
,
PA
⊥
AC
,
PB
⊥
BC
,且平
面
PAC
⊥平面
PBC
,那么三棱锥
P
﹣
p>
ABC
外接球的体积为(
)
A
.
B
.
C
.
D
.
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
所在的平面互相垂直,
EA
=EB=3
,
AD=2
,∠AEB=6
0°,则多面体
E
﹣
ABCD
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
< br>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<
/p>
E
到平面
ABCD
的距离为,从而
R
=
()
+d
=1
+
(﹣
d
)
,求出
R
=4
,即可求出多面体
E
﹣
ABCD
的外接球的表面
积.
p>
【解答】
解:设球心到平面
ABCD
的距离为
d
,则<
/p>
∵△
EAB
所
在的平面与矩形
ABCD
所在的平面互相垂直,
EA=EB=3
,∠AEB=60°,
∴
E
到平面
ABCD
的距离为,
∴
R<
/p>
=
()
+d
=1
+
(﹣
d
)<
/p>
,
∴
d=
p>
,
R
2
=4
,
∴多面体
E
p>
﹣
ABCD
的外接球的表面积为
4πR
2
=16π.
故选
D
.
2
2
2
p>
2
2
2
2
2
2
2
2
【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
p>
﹣
ABCD
的外接球的半径是关键.
2
.
(2017•大理州二模)已知三棱柱
ABC<
/p>
﹣
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<
/p>
,则此球的体积等于(
)
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,<
/p>
然后可求球的表面积.
【解答】
解:设
AA
1
=h<
/p>
,则
∵棱柱的体积为,
AB=2
,
∴
∴
h=1
,
∵
AB=2
,
∴
BC==
,
如图,连接上下底面外心,
O
为
PQ
的中点,
OP
⊥
平面
ABC
,
AP==
则球的半径为
OA
,
由题意
OP=
,∴
OA==
,<
/p>
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)
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
【分析】
由题意画出图形,通过求解直角三角形可得三棱锥
A<
/p>
﹣
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<
/p>
的中点为
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
,∵△
A
BC
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
,
∴
OP=1
,在
Rt
△
MOP
中,可得
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.
< br>
4
.
(2017•香坊区校级一模)已知矩形
ABCD
中,
AB=6
,
BC=
4
,
E
,
F<
/p>
分别是
AB
,
C
D
上两动点,且
AE=DF
,把四边形
BCFE
沿
EF
折起,使平面
BCFE
⊥平面
ABC
D
,
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
(<
/p>
x
)
=36x
2
﹣
12x
3
,
f′(
x
)
=72x
< br>﹣
36x
2
,令
f
(
x
)
=0
,可得
x=2
,
即当
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,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
BC
FE
,可得直三棱柱
ABE
﹣
DCF
,
(如图)
<
/p>
三棱柱
ABE
﹣
DCF
的底面△
DCF
,△
ABE
是直角△,
AB
⊥
BE
,
FC
⊥
CD
三棱柱
ABE
﹣
DCF
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
,令
f
(
x<
/p>
)
=0
,可得
x
=2
∴当
x=2
时,
s
△
DCF
< br>最大
此时
< br>CF
,
CD
,
< br>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
=
,∴几何体外接球的体积为,
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<
/p>
.
(2017•贵州模拟)已知三棱锥
A
﹣
BCD
中,
,
,且各顶点均在同一个球面上,则
该球的体积为(
)
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
,高为的长方
体,外接球的球心为长方体体对
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
.
(20
17•临川区校级模拟)如图,将边长为
2
的正△
ABC
沿着高
AD
折起,使
∠
BDC=60°,
若折起后
A
、
B
、
C
、
D
四点都在球
O
的表面上,
则球
O
的
表面积为
(
)
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
O
D
,求出球
O
的半径,即可求解球
p>
O
的表面积.
【
解答】
解:△
BCD
中,
BD=1
,
CD=1
,∠B
DC=60°,
底面三角形的底面圆半径为:
DM=CM=
,
AD
是球的弦,
DA=
,∴
OM=
,
∴球的半径
OD==
.
该球的表面积
为:4π×
OD
2
=π;
故选:
B
.
【点评】
本题考查球的表面积的求法
,
球的内接体,
考查空间想象能力以及计算
能力.
7
.
(2017•贵阳一模)设
S
A
为球的直径,
B
、
< br>C
、
D
三点在球面上,且
SA
⊥面
BCD
,<
/p>
三角形
BCD
的面积为
< br>3
,
V
S
﹣
BCD
=3V
A
< br>﹣
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
S<
/p>
﹣
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
,球的直径
为
2R
,
∵三角形
BCD
的面积为
3
,<
/p>
V
A
﹣
BCD<
/p>
=1
,
∴
p>
=1
,∴
h=1
,
∴
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
.
(20
17•南岗区一模)已知四面体
A
﹣
B
CD
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
【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
E
,
F
,连接
EF
,
AF
,
DF
,求出
EF<
/p>
,判断三棱锥的外接球球心
O
在线段
p>
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.
【解答】
解:当四面体的体积最大时,平面
ABC
⊥平面
BCD
< br>,
取
AD
,
BC
中点分别为
E
,
F
,连接
EF
,
AF
,
DF
,
由题意知
AF
⊥
DF
,
AF=CF
=3
,
∴
E
F=AD=
,
易知三棱锥的外接球球
心
O
在线段
EF
上,
连接
OA
,
OC
,有
R
=AE
+OE
,
R
=DF
+OF
,
∴
R
2
=
()
2
+OE
2
,
R
2
=3
2
+
(﹣
OE
)
2
,
∴
R=
,
<
/p>
∴三棱锥的外接球的表面积为
4πR
2<
/p>
=60π.
故选
A
.
2
2
2
p>
2
2
2
【点评】<
/p>
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
.
(2017•呼和浩特二模)在封闭直三棱柱
AB
C
﹣
A
1
B<
/p>
1
C
1
内有一个
体积为
V
的球,
若
AB
⊥
BC
,
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
p>
内切球半径即可
【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
p>
⊥
BC
,
AB=1
5
,
BC=8
,∴
AC=12
,△
ABC
内切圆的半
径为
r=3
,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
πR
3
=
,
故选:
B
.
【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
.
(2
017•大东区一模)在正方体
ABCD
﹣
A
1
B
1
C
1
D
1
中,
M
是线段
A
1
C
1
的中点,若四
面体
M
﹣
ABD
< br>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
< br>在
MO′上,
利用四面体
M
p>
﹣
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<
/p>
的中点
O′,则球心
O
< br>在
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=a,
由勾股定理可得
3
2
=
()
2
+
(
2a
﹣
3
)
2
,<
/p>
∴
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
.
(2
017•绵阳模拟)三棱锥
P
﹣
ABC
中,
PA
、
P
B
、
PC
互相垂直,
< br>PA=PB=1
,
M
是线段
p>
BC
上一动点,
若直线
AM
与平面
PBC
所成角的正切的
最大值是,
则三棱锥
P
﹣
ABC
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
p>
PM
⊥
BC
时直线
AM
与平面
PBC
所成角的正切的最大,最大值是,求出
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
的外接球的直
径,即可得出结论.
【解答】
解:
M
是线段
BC
上一动点,连接
PM
,∵
PA
、
PB
、
PC
互相垂直,∴∠
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<
/p>
所成角的正切的最大.
此时,
PM=
,
在
Rt
△
PBC
中,PB
•PC=BC•PM
⇒
PC=
⇒
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
的外接球的半径为
R=1
,
∴
三棱锥
P
﹣
ABC
的外接球的表面积为
4πR
2
=4
π.
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
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
,由此能求出该空间
几何体的外接球的表面积.<
/p>
【解答】
解:如图,由几何体的三视图
知该几何体是四棱锥
S
﹣
ABCD
p>
,
其中
ABCD
是边长为
2
的正方形,△
SBC
是边长为
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
p>
,则
MF=1
,
S
F=
,
设该几何体外接球的球心为<
/p>
O
,则
OM
⊥面
ABCD
,设
OM=x
,
过
O
作
OH
⊥
SF
,交
SF
于
H
,则
SH=
,
OH=MF=1
p>
,
∴
OD
2
=OS
2
=R
p>
2
,
即()
p>
2
+x
2
=1
p>
2
+
()
2
,
解得
x=
,
∴
R==
,
∴该空间几何体的外接球的表面积
S==
.
故选:
B
.
【点评】
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
.
(2
017•楚雄州一模)已知
P
,
A
p>
,
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,且∠
APO=
∠
BPO=
∠CPO=3
0°,则球
O
的表面积
为(
)
A
.4π
B
.π
C
.16π
D
.12π
【分析】
设△
ABC
的中心为
S
,球
O
的半径为
p>
R
,△
ABC
的边
长为
2a
,由已知条
件推导出
a=R
,
再由三棱锥
P
﹣
ABC
的体积为,
< br>求出
R=2
,
由此能求出球
p>
O
的表面
积.
<
/p>
【解答】
解:如图,
P
< br>,
A
,
B
,
C
是球
O
球面上四点,△
ABC
是正三角形,
设△
ABC
的中心为
< br>S
,球
O
的半径为
R
,△
ABC
的边长为
p>
2a
,