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专题 04 立体几何
1.【 2019 年高考全国Ⅰ卷理数】已知三棱锥 P- ABC 的四个顶点在球 O 的球面上, PA=PB=PC ,△ABC 是
边长为 2 的正三角形, E,F 分别是 PA ,AB 的中点,∠ CEF=90°,则球 O 的体积为
A . 8 6 B . 4 6
C. 2 6 D . 6
【答案】 D
【解析】解法一: PA PB PC,△ABC 为边长为 2 的等边三角形, P ABC 为正三棱锥,
PB AC ,又 E , F 分别为 PA , AB 的中点, EF ∥PB , EF AC ,又 EF CE ,
CE AC C , EF 平面 PAC ,∴ PB 平面 PAC , APB PA PB PC 2 ,
6 4 3 4 6 6
P ABC 为正方体的一部分, 2 R 2 2 2 6 ,即 R , V R π 6 ,
2 3 3 8
故选 D .
1
解法二:设 PA PB PC 2x , E, F 分别为 PA, AB 的中点, EF∥PB ,且 EF PB x ,
2
△ABC 为边长为 2 的等边三角形, CF 3 ,
2 1
又 CEF 90 , CE 3 x , AE PA x ,
2
2 2
x 4 3 x
△AEC 中,由余弦定理可得 cos EAC ,
2 2 x
2 2
AD 1 x 4 3 x 1
作 PD AC 于 D , PA PC , D 为 AC 的中点,cos EAC , ,
PA 2x 4x 2x
1
2 2 1 2
2x 1 2, x
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