1.(外接球)已知三棱錐P-ABC的所有頂點都在球O的球面上,PC是球O的直徑.若平面PCA⊥平面PCB,PA=AC,PB=BC,三棱錐P-ABC的體積為a,則球O的體積為( )
A.2πa B.4πa C.πa D.πa
B [設(shè)球O的半徑為R,因為PC為球O的直徑,PA=AC,PB=BC,所以△PAC,△PBC均為等腰直角三角形,點O為PC的中點,連接AO,OB(圖略),所以AO⊥PC,BO⊥PC,因為平面PCA⊥平面PCB,平面PCA∩平面PCB=PC,所以AO⊥平面PCB,所以V三棱錐P-ABC=·S△PBC·AO=××AO=××R=R3=a,所以球O的體積V=πR3=4πa.故選B.]
2.(內(nèi)切球)四棱錐P-ABCD的底面ABCD是邊長為6的正方形,且PA=PB=PC=PD,若一個半徑為1的球與此四棱錐所有面都相切,則該四棱錐的高是 ( )
A.6 B.5 C. D.
D [過點P作PH⊥平面ABCD于點H.由題意知,四棱錐P-ABCD是正四棱錐,內(nèi)切球的球心O應(yīng)在四棱錐的高PH上.過正四棱錐的高作組合體的軸截面如圖,其中PE,PF是斜高,M為球面與側(cè)面的一個切點.設(shè)PH=h,易知Rt△PMO∽Rt△PHF,所以=,即=,解得h=(h=0舍去),故選D.]
3.(折疊問題)一張半徑為1+的圓形包裝紙,按照如圖所示的實線裁剪,并按虛線折疊為各棱長都相等的四棱錐,折疊所成的四棱錐外接球的表面積為________.