题目内容

4.已知正四棱锥P-ABCD的底面边长为$\sqrt{2}$,体积为$\frac{4}{3}$,则此棱锥的内切球与外接球的半径之比为(  )
A.1:2B.2:5C.1:3D.4:5

分析 取BC中点E,求出PE,HP,可得四棱锥P-ABCD的表面积、体积,进而求出内切球的半径,利用勾股定理求出外接球的半径,即可求出四棱锥P-ABCD的内切球与外接球的半径之比.

解答 解:取BC中点E,
由题意,正四棱锥P-ABCD的底面边长为$\sqrt{2}$,体积为$\frac{4}{3}$,
∴PE=$\frac{3\sqrt{2}}{2}$,HP=2,
从而四棱锥P-ABCD的表面积为S=$\frac{1}{2}×\sqrt{2}×\frac{3\sqrt{2}}{2}×4$+$\sqrt{2}×\sqrt{2}$=8,V=$\frac{1}{3}×\sqrt{2}×\sqrt{2}×2$=$\frac{4}{3}$,
∴内切球的半径为r=$\frac{1}{2}$.
设四棱锥P-ABCD外接球的球心为O,外接球的半径为R,则OP=OA,
∴(2-R)2+12=R2
∴R=$\frac{5}{4}$,
∴棱锥的内切球与外接球的半径之比为2:5.
故选B.

点评 本题考查四棱锥P-ABCD的内切球与外接球的半径之比,考查四棱锥P-ABCD的表面积、体积,考查学生的计算能力,属于中档题.

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