(2014•郑州一模)如图,三棱柱ABC-A1B1C1中,底面是边长为2的正三角形,侧棱AA1⊥底面ABC,D为AB的中

(2014•郑州一模)如图,三棱柱ABC-A1B1C1中,底面是边长为2的正三角形,侧棱AA1⊥底面ABC,D为AB的中点,且A1D与底面ABC所成角的正切值为2,则三棱锥A1-ACD外接球的表面积为______.
枯涩 1年前 已收到1个回答 举报

jsb1982 幼苗

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解题思路:首先,根据垂直关系,得到∠A1DA就是A1D与底面ABC所成的角,然后,设三棱锥A1-ACD外接球的半径为r,利用等积法求解该r,从而得到其表面积.

如图示:
∵侧棱AA1⊥底面ABC,
∴∠A1DA就是A1D与底面ABC所成的角,
在直角三角形A1DA中,
tan∠A1DA=
A1A
AD=2,
∵底面是边长为2的正三角形,且AD=1,
A1A=2,
设三棱锥A1-ACD外接球的半径为r,
∵S△A1DA=[1/2]×1×2=1,
CD=

3
2×2=
3,
∴三棱锥A1-ACD=[1/3]×1×
3=

3
3,
V三棱锥O-A1CD+V三棱锥O-A1AD+V三棱锥O-A1AC+V三棱锥O-ACD
=[1/3]×[1/2]×

5r+

点评:
本题考点: 棱柱、棱锥、棱台的体积.

考点点评: 本题重点考查了空间中垂直关系的判断和应用,掌握等积法在求解几何体的外接球的半径中的应用问题,属于中档题.

1年前

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