Question

【題目】三棱錐P﹣ABC中.AB⊥BC，△PAC為等邊三角形，二面角P﹣AC﹣B的余弦值為，當(dāng)三棱錐的體積最大時(shí)，其外接球的表面積為8π.則三棱錐體積的最大值為( )

A.1B.2C.D.

Answer 1

【答案】D

【解析】

由已知作出圖象，找出二面角的平面角，設(shè)出AB，BC，AC的長(zhǎng)，即可求出三棱錐的高，然后利用基本不等式即可確定三棱錐體積的最大值（用含有AC長(zhǎng)度的字母表示），再設(shè)出球心O，由球的表面積求得半徑，根據(jù)球的幾何性質(zhì)，利用球心距，半徑，底面半徑之間的關(guān)系求得AC的長(zhǎng)度，則三棱錐體積的最大值可求.

如圖所示，過(guò)點(diǎn)P作PE⊥面ABC，垂足為E，過(guò)點(diǎn)E作ED⊥AC交AC于點(diǎn)D，連接PD，

則∠PDE為二面角P﹣AC﹣B的平面角的補(bǔ)角，即有cos∠PDE，

易知AC⊥面PDE，則AC⊥PD，而△PAC為等邊三角形，

∴D為AC中點(diǎn)，

設(shè)AB=a，BC=b，ACc，

則PE=PDsin∠PDEc，

故三棱錐P﹣ABC的體積為：Vab，

當(dāng)且僅當(dāng)a=b時(shí)，體積最大，此時(shí)B、D、E共線.

設(shè)三棱錐P﹣ABC的外接球的球心為O，半徑為R，

由已知，4πR2=8π，得R.

過(guò)點(diǎn)O作OF⊥PE于F，則四邊形ODEF為矩形，

則OD＝EF，ED=OF=PDcos∠PDE，PE，

在Rt△PFO中，（）2，解得c＝2.

∴三棱錐P﹣ABC的體積的最大值為：.

故選：D.