题目内容

10.设四棱锥P-ABCD的底面是边长为$2\sqrt{2}$的正方形,侧棱长均为$2\sqrt{5}$,若该棱锥的五个顶点都在球O的球面上,则球O的表面积为(  )
A.25πB.32πC.36πD.50π

分析 设AC、BD的交点为F,连接PF,则PF是四棱锥P-ABCD的高且四棱锥P-ABCD的外接球球心O在PF上.由正四棱锥的性质,结合题中数据算出AF=2且PF=4,Rt△AOF中根据勾股定理,得R2=22+(4-R)2,解之得R=2.5,利用球的表面积公式即可算出经过该棱锥五个顶点的球面面积.

解答 解:设AC、BD的交点为F,连接PF,则PF是四棱锥P-ABCD的高,
根据球的对称性可得四棱锥P-ABCD的外接球球心O在直线PF上,
∵正方形ABCD边长为2$\sqrt{2}$,∴AF=$\frac{\sqrt{2}}{2}$AB=2
Rt△PAF中,PF=4
连接OA,设OA=0P=R,则
Rt△AOF中AO2=AF2+OF2,即R2=22+(4-R)2
解之得R=2.5
∴四棱锥P-ABCD的外接球表面积为S=4πR2=4π×2.52=25π
故选:A.

点评 本题给出正四棱锥,求它的外接球的表面积,着重考查了正四棱锥的性质、勾股定理和球的表面积公式等知识,属于基础题.

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