题目内容
【题目】正三棱锥,为中点, ,,过的平面截三棱锥的外接球所得截面的面积范围为( )
A.B.
C.D.
【答案】D
【解析】
根据题中数据,结合正棱锥的结构特征,得到两两垂直,可将正三棱锥看作正方体的一角,设正方体的体对角线的中点为,得到点是正三棱锥外接球的球心,记外接球半径为,过球心的截面圆面积最大;再求出,根据球的结构特征可得,当垂直于过的截面时,截面圆面积最小,结合题中数据,即可求出结果.
因为正三棱锥,,,
所以,即,同理,,
因此正三棱锥可看作正方体的一角,如图,
记正方体的体对角线的中点为,由正方体结构特征可得,点即是正方体的外接球球心,
所以点也是正三棱锥外接球的球心,记外接球半径为,
则,
因为球的最大截面圆为过球心的圆,
所以过的平面截三棱锥的外接球所得截面的面积最大为;
又为中点,由正方体结构特征可得;
由球的结构特征可知,当垂直于过的截面时,截面圆半径最小为,
所以.
因此,过的平面截三棱锥的外接球所得截面的面积范围为.
故选:D.
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