Question

2．正三角形ABC的邊長為4，將它沿高AD翻折，使得點B與點C的距離為2，此時四面體ABCD的外接球的表面積為$\frac{52π}{3}$．

Answer 1

分析 三棱錐B-ACD的三條側(cè)棱BD⊥AD、DC⊥DA，底面是正三角形，它的外接球就是它擴展為正三棱柱的外接球，求出正三棱柱的底面中心連線的中點到頂點的距離，就是球的半徑，然后求球的表面積即可．

解答 解：根據(jù)題意可知三棱錐B-ACD的三條側(cè)棱BD⊥AD、DC⊥DA，底面是正三角形，它的外接球就是它擴展為正三棱柱的外接球，求出正三棱柱的底面中心連線的中點到頂點的距離，就是球的半徑，
正三棱柱ABC-A₁B₁C₁的中，底面邊長為1，棱柱的高為$2\sqrt{3}$，
由題意可得：三棱柱上下底面中點連線的中點，到三棱柱頂點的距離相等，說明中心就是外接球的球心，
∴正三棱柱ABC-A₁B₁C₁的外接球的球心為O，外接球的半徑為r，表面積為：4πr²．
球心到底面的距離為$\sqrt{3}$，
底面中心到底面三角形的頂點的距離為：$\frac{2}{3}$×$\frac{\sqrt{3}}{2}$×2=$\frac{2\sqrt{3}}{3}$，
所以球的半徑為r=$\sqrt{（{\sqrt{3}）}^{2}+（\frac{2\sqrt{3}}{3}）^{2}}$=$\sqrt{\frac{13}{3}}$．
外接球的表面積為：4πr²=$\frac{52π}{3}$．
故答案為：$\frac{52π}{3}$．

點評 本題考查空間想象能力，計算能力；三棱柱上下底面中點連線的中點，到三棱柱頂點的距離相等，說明中心就是外接球的球心，是本題解題的關(guān)鍵，仔細(xì)觀察和分析題意，是解好數(shù)學(xué)題目的前提．