题目内容

正三角形ABC的边长为2
3
,将它沿高AD翻折,使点B与点C间的距离为
3
,则四面体ABCD的外接球的表面积为
 
考点:球内接多面体
专题:计算题,空间位置关系与距离
分析:三棱锥B-ACD的三条侧棱BD⊥AD、DC⊥DA,底面是正三角形,它的外接球就是它扩展为三棱柱的外接球,求出正三棱柱的底面中心连线的中点到顶点的距离,就是球的半径,然后求球的表面积即可.
解答: 解:根据题意可知三棱锥B-ACD的三条侧棱BD⊥AD、DC⊥DA,底面是正三角形,它的外接球就是它扩展为三棱柱的外接球,求出三棱柱的底面中心连线的中点到顶点的距离,就是球的半径,而且AD=
12-3
=3,
正三棱柱ABC-A1B1C1的中,底面边长为
3

由题意可得:三棱柱上下底面中点连线的中点,到三棱柱顶点的距离相等,说明中心就是外接球的球心,
∴正三棱柱ABC-A1B1C1的外接球的球心为O,外接球的半径为r,
球心到底面的距离为
3
2

底面中心到底面三角形的顶点的距离为:
2
3
×
3
2
×
3
=1
∴球的半径为r=
9
4
+1
=
13
2

四面体ABCD外接球表面积为:4π×
13
4
=13π.
故答案为:13π.
点评:本题考查空间想象能力,计算能力;三棱柱上下底面中点连线的中点,到三棱柱顶点的距离相等,说明中心就是外接球的球心,是本题解题的关键,仔细观察和分析题意,是解好数学题目的前提.
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