题目内容
已知三棱锥P-ABC的四个顶点均在半径为1的球面上,且满足:
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=0,
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=0,
•
=0,则三棱锥P-ABC的侧面积的最大值为( )
PA |
PB |
PB |
PC |
PC |
PA |
分析:由已知,三棱锥P-ABC的四个顶点均在半径为的球面上,且满足:
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=0,
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=0,
•
=0,则在P点处PA,PB,PC两两垂直,球直径等于以PA,PB,PC为棱的长方体的对角线,由基本不等式易得到三棱锥P-ABC的侧面积的最大值.
PA |
PB |
PB |
PC |
PC |
PA |
解答:解:∵
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=0,
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=0,
•
=0,
∴PA,PB,PC两两垂直,
又∵三棱锥P-ABC的四个顶点均在半径为1的球面上,
∴以PA,PB,PC为棱的长方体的对角线即为球的一条直径.
∴4=PA2+PB2+PC2,
则由基本不等式可得PA2+PB2≥2PA•PB,PA2+PC2≥2PA•PC,PB2+PC2≥2PB•PC,
即4=PA2+PB2+PC2≥PA•PB+PB•PC+PA•PC
则三棱锥P-ABC的侧面积S=
(PA•PB+PB•PC+PA•PC)≤2,
则三棱锥P-ABC的侧面积的最大值为2,
故选A
PA |
PB |
PB |
PC |
PC |
PA |
∴PA,PB,PC两两垂直,
又∵三棱锥P-ABC的四个顶点均在半径为1的球面上,
∴以PA,PB,PC为棱的长方体的对角线即为球的一条直径.
∴4=PA2+PB2+PC2,
则由基本不等式可得PA2+PB2≥2PA•PB,PA2+PC2≥2PA•PC,PB2+PC2≥2PB•PC,
即4=PA2+PB2+PC2≥PA•PB+PB•PC+PA•PC
则三棱锥P-ABC的侧面积S=
1 |
2 |
则三棱锥P-ABC的侧面积的最大值为2,
故选A
点评:本题考查的知识点是棱锥的侧面积,基本不等式,棱柱的外接球,其中根据已知条件,得到棱锥的外接球直径等于以PA,PB,PC为棱的长方体的对角线,是解答本题的关键.
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