题目内容

9.已知三棱锥P-ABC的四个顶点均在同一个球面上,底面△ABC满足BA=BC=$\sqrt{6}$,$∠ABC=\frac{π}{2}$,若该三棱锥体积的最大值为3,则其外接球的体积为(  )
A.B.16πC.$\frac{16}{3}$πD.$\frac{32}{3}$π

分析 求出棱锥的最大高度,利用勾股定理计算外接圆的半径,从而得出球的体积.

解答 解:∵△ABC是等腰直角三角形,
∴AC为截面圆的直径,故外接球的球心O在截面ABC中的射影为AC的中点D,
∴当P,O,D共线且P,O位于截面同一侧时棱锥的体积最大,棱锥的最大高度为PD,
∴$\frac{1}{3}$×$\frac{1}{2}×\sqrt{6}×\sqrt{6}$×PD=3,解得PD=3,
设外接球的半径为R,则OD=3-R,OC=R,
在△ODC中,CD=$\frac{1}{2}$AC=$\sqrt{3}$,
由勾股定理得:(3-R)2+3=R2,解得R=2.
∴外接球的体积V=$\frac{4}{3}×π×{2}^{3}$=$\frac{32π}{3}$.
故选:D.

点评 本题考查了棱锥与球的位置关系,几何体的体积计算,属于中档题.

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