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三棱锥P-ABC中,底面△ABC满足BA=BC,∠ABC=π2,P在面ABC的射影为AC的中点,且该三棱锥的体积为92,当其外接球的表面积最小时,P到面ABC的距离为()A.2B.3C.23D.33

题目详情

三棱锥P-ABC中,底面△ABC满足BA=BC,∠ABC=

π
2
,P在面ABC的射影为AC的中点,且该三棱锥的体积为
9
2
,当其外接球的表面积最小时,P到面ABC的距离为(  )

A. 2

B. 3

C. 2

3

D. 3

3

▼优质解答
答案和解析
作业帮 设AC的中点为D,连接BD,PD,则PD⊥平面ABC,
∵△ABC是等腰直角三角形,∴外接球的球心O在PD上,
设AB=BC=a,PD=h,外接球半径OC=OP=R,
则OD=h-R,CD=
1
2
AC=
2
2
a,
∵VP-ABC=
1
3
S△ABC•h=
1
3
1
2
a2•h=
9
2
,∴a2=
27
h

∵CD2+OD2=OC2,即(h-R)2+
1
2
a2=R2
∴R=
h2+
1
2
a2
2h
=
h
2
+
27
4h2
=
h
4
+
h
4
+
27
4h2
≥3
3
27
64
=
9
4

当且仅当
h
4
=
h
4
=
27
4h2
即h=3时取等号,
∴当外接球半径取得最小值时,h=3.
故选:B.
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