题目内容
17.将边长为$\sqrt{2}$的正方形ABCD沿对角线AC折成一个直二面角B-AC-D.则四面体ABCD的内切球的半径为( )| A. | 1 | B. | $2\sqrt{2}-\sqrt{3}$ | C. | $\sqrt{2}-1$ | D. | $2-\sqrt{3}$ |
分析 先求出VD-ABC,再求出四面体ABCD的表面积S=S△ADC+S△ABC+S△ABD+S△BCD,由四面体ABCD的内切球的半径r=$\frac{3{V}_{D-ABC}}{S}$,能求出结果.
解答 解:∵边长为$\sqrt{2}$的正方形ABCD沿对角线AC折成一个直二面角B-AC-D,![]()
∴${S}_{△ABC}=\frac{1}{2}×\sqrt{2}×\sqrt{2}$=1,AC=2,
取AC中点O,连结DO,BO,则DO=BO=$\sqrt{2-1}$=1,
且DO⊥平面ABC,
∴VD-ABC=$\frac{1}{3}×1×1$=$\frac{1}{3}$,
BD=$\sqrt{D{O}^{2}+B{O}^{2}}$=$\sqrt{2}$,AB=BC=AD=DC=$\sqrt{2}$,
∴${S}_{△ABD}={S}_{△BCD}=\frac{1}{2}×\sqrt{2}×\sqrt{2}×sin60°$=$\frac{\sqrt{3}}{2}$,
${S}_{△ADC}={S}_{△ABC}=\frac{1}{2}×\sqrt{2}×\sqrt{2}$=1,
∴四面体ABCD的表面积S=S△ADC+S△ABC+S△ABD+S△BCD
=2+$\sqrt{3}$,
∴四面体ABCD的内切球的半径r=$\frac{3{V}_{D-ABC}}{S}$=$\frac{3×\frac{1}{3}}{2+\sqrt{3}}$=2-$\sqrt{3}$.
故选:D.
点评 本题考查四面体的内切球半径的求法,是中档题,解题时要认真审题,注意四面体内切球半径与其体积和表面积的关系式的合理应用.
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