题目内容

已知四面体ABCD中,BD=
3
,BC=DC=1,其余棱长均为2,且四面体ABCD的顶点A、B、C、D都在同一个球面上,则这个球的表面积是(  )
分析:由已知中四面体ABCD中,已知,BD=
3
,BC=DC=1,其余棱长均为2,我们设A在底面BCD上的射影为E,球的球心为O,利用解直角三角形,求出四面体ABCD外接球的半径,代入球的表面积公式,即可求出四面体ABCD外接球的面积.
解答:解:设A在底面BCD上的射影为E,球的球心为O,如图.
由正弦定理得:2BE=
BD
sin∠BCD
=
3
sin120°
=2,
∴BE=1,
在直角三角形ABE中,AE=
AB 2-BE 2
=
4-1
=
3

设OA=OB=R,在直角三角形BEO中,OB2=OE2+BE2
即R2=12+(
3
-R)2
∴R=
2
3

则这个球的表面积是4πR2=
16π
3

故选D.
点评:本题考查的知识点是棱锥的体积和球的表面积,其中计算外接球的半径,确定棱锥的高是关键,而求三棱锥的外接球表面积时,最难的问题是求外接球的半径.
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