题目内容

2.正四棱锥的顶点都在同一球面上,若该棱锥的高为4,底面边长为2,则该球的表面积是(  )
A.16πB.$\frac{81π}{4}$C.D.$\frac{27π}{4}$

分析 正四棱锥P-ABCD的外接球的球心在它的高PE上,求出球的半径,求出球的表面积.

解答 解:如图,正四棱锥P-ABCD中,PE为正四棱锥的高,根据球的相关知识可知,正四棱锥的外接球的球心O必在正四棱锥的高线PE所在的直线上,延长PE交球面于一点F,连接AE,AF,由球的性质可知△PAF为直角三角形且AE⊥PF,
根据平面几何中的射影定理可得PA2=PF•PE,
因为AE=$\frac{\sqrt{A{B}^{2}+B{C}^{2}}}{2}$=$\sqrt{2}$,
所以侧棱长PA=$\sqrt{P{E}^{2}+A{E}^{2}}$=3$\sqrt{2}$,PF=2R,
所以18=2R×4,所以R=$\frac{9}{4}$,
所以S=4πR2=$\frac{81π}{4}$
故选B.

点评 本题考查球的表面积,球的内接几何体问题,考查计算能力,是基础题.

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