题目内容

16.已知球O的直径长为12,当它的内接正四棱锥的体积最大时,该四棱锥的底面边长为(  )
A.4B.6C.8D.12

分析 先设正四棱锥S-ABCD的底面边长等于a,底面到球心的距离等于x,得到x与a,R之间的关系,又正四棱锥的高为h=R+x,从而得出正四棱锥体积关于x函数表达式,最后利用基本不等式求出这个正四棱锥体积的最大值即可.

解答 解:设正四棱锥S-ABCD的底面边长等于a,底面到球心的距离等于x,
则:x2+($\frac{\sqrt{2}}{2}$a)2=36,
而正四棱锥的高为h=6+x,
故正四棱锥体积为:
V(x)=$\frac{1}{3}$a2h=$\frac{1}{3}$(72-2x2)(6+x)=$\frac{1}{3}$(12-2x)(6+x)(6+x)
≤$\frac{1}{3}$×($\frac{12-2x+6+x+6+x}{3}$)3=$\frac{512}{3}$,
当且仅当x=2时,等号成立,
那么正四棱锥的底面边长为8.
故选:C.

点评 本题主要考查了球内接多面体、棱柱、棱锥、棱台的体积等基本知识,考查了空间想象力,属于中档题.

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