题目内容

9.四面体ABCD的四个顶点都在某个球O的表面上,△BCD是边长为3$\sqrt{3}$的等边三角形,当A在球O表面上运动时,四面体ABCD所能达到的最大体积为$\frac{81\sqrt{3}}{4}$,则四面体OBCD的体积为(  )
A.$\frac{81\sqrt{3}}{8}$B.$\frac{27\sqrt{3}}{4}$C.9$\sqrt{3}$D.$\frac{27\sqrt{3}}{2}$

分析 四面体ABCD达到最大体积时,AO⊥平面PCD,设此时的高为h,利用四面体ABCD所能达到的最大体积为$\frac{81\sqrt{3}}{4}$,求出h,再求出球的半径,即可求出四面体OBCD的体积.

解答 解:四面体ABCD达到最大体积时,AO⊥平面PCD,设此时的高为h,
则$\frac{1}{3}×\frac{\sqrt{3}}{4}×(3\sqrt{3})^{2}h$=$\frac{81\sqrt{3}}{4}$,∴h=9,
设球的半径为R,则R2=$(\frac{\sqrt{3}}{3}×3\sqrt{3})^{2}$+(9-R)2,∴R=5,
∴四面体OBCD的体积为$\frac{1}{3}×\frac{\sqrt{3}}{4}×(3\sqrt{3})^{2}×(9-5)$=9$\sqrt{3}$.
故选C.

点评 本题考查四面体体积的计算,考查学生分析解决问题的能力,正确求出四面体的高是关键.

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