题目内容
12.正三角形ABC的边长为2,将它沿高AD翻折,使点B与点C间的距离为$\sqrt{2}$,此时四面体ABCD外接球表面积为5π.分析 三棱锥B-ACD的三条侧棱BD⊥AD、DC⊥DA,底面是等腰直角三角形,它的外接球就是它扩展为三棱柱的外接球,求出正三棱柱的底面中心连线的中点到顶点的距离,就是球的半径,然后求球的表面积.
解答 解:根据题意可知三棱锥B-ACD的三条侧棱BD⊥AD、DC⊥DA,底面是等腰直角三角形,它的外接球就是它扩展为三棱柱的外接球,求出三棱柱的底面中心连线的中点到顶点的距离,就是球的半径,
三棱柱ABC-A1B1C1的中,底面边长为1,1,$\sqrt{2}$,
由题意可得:三棱柱上下底面中点连线的中点,到三棱柱顶点的距离相等,说明中心就是外接球的球心,
∴三棱柱ABC-A1B1C1的外接球的球心为O,外接球的半径为r,
球心到底面的距离为1,
底面中心到底面三角形的顶点的距离为:$\frac{\sqrt{2}}{2}$,
∴球的半径为r=$\sqrt{(\frac{\sqrt{3}}{2})^{2}+(\frac{\sqrt{2}}{2})^{2}}$=$\frac{\sqrt{5}}{2}$.
外接球的表面积为:4πr2=5π.
故答案为:5π.
点评 本题考查空间想象能力,计算能力;三棱柱上下底面中点连线的中点,到三棱柱顶点的距离相等,说明中心就是外接球的球心,是本题解题的关键,仔细观察和分析题意,是解好数学题目的前提.
练习册系列答案
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| A. | $\frac{1}{2}$ | B. | $\frac{\sqrt{5}}{5}$ | C. | $\frac{2\sqrt{5}}{5}$ | D. | 8 |