题目内容

如图所示,在平行四边形ABCD中,
AB
BD
=0,且4|
AB
|2+2|
BD
|2=1
,沿BD折成直二面角A-BD-C,则三棱锥A-BCD的外接球的表面积是(  )
分析:根据数量积为零,得∠ABD=∠CDB=90°,故AC的中点O为外接球的球心,AC就是球的直径.由面面垂直的性质和勾股定理,算出AC2的值,结合球的表面积公式,可得外接球的表面积.
解答:解:根据题意,可知折叠后的三棱锥如右图所示.
AB
BD
=0
,∴∠ABD=∠CDB=90°,
由此可得AC的中点O即为外接球的球心
又∵二面角A-BD-C是直二面角,即平面ABD⊥平面BCD,且AB⊥BD
∴AB⊥平面BCD,可得△ABC是以AC为斜边的直角三角形
|
BC
|2=|
AD
|2=|
AB
|2+|
BD
|2

∴Rt△ABC中,|
AC
|2=|
AB
|2+|
BC
|2=2|
AB
|2+|
BD
|2
=
1
2

从而三棱锥A-BCD的外接球的表面积S=4π•(
1
2
AC2
)=π•AC2=
π
2

故答案为:D
点评:本题将平行四边折叠,求折成三棱锥的外接球表面积,着重考查了面面垂直的性质、球表面积公式和球内接多面体的性质等知识,属于中档题.
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