(5分)在封闭的直三棱柱 A B C-A_ 1 B_ 1…——2016 高考数学第 10 题答案解析

2016_新课标 III 卷 (2016·理)

2016 ?? 第 10 题 单选题 区分题
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10.(5分)在封闭的直三棱柱 $A B C-A_{1} B_{1} C_{1}$ 内有一个体积为 $V$ 的球,若 $A B \perp B C$ , $A B=6, B C=8, A A_{1}=3$ ,则 $V$ 的最大值是

A. $4 \pi$
B. $\frac{9 \pi}{2}$
C. $6 \pi$
D. $\frac{32 \pi}{3}$
参考答案B

完整解析 · 逐步详解

【考点】LF:棱柱、棱锥、棱台的体积.
【专题】11:计算题; 5 F :空间位置关系与距离; 5 Q :立体几何.
【分析】根据已知可得直三棱柱 $A B C-A_{1} B_{1} C_{1}$ 的内切球半径为 $\frac{3}{2}$ ,代入球的体积公式,可得答案.

【解答】解:$\because A B \perp B C, A B=6, ~ B C=8$ ,
$\therefore \mathrm{AC}=10$ .
故三角形 $A B C$ 的内切圆半径 $r=\frac{6+8-10}{2}=2$ ,
又由 $A A_{1}=3$ ,
故直三棱柱 $A B C-A_{1} B_{1} C_{1}$ 的内切球半径为 $\frac{3}{2}$ ,
此时 V 的最大值 $\frac{4}{3} \pi \cdot\left(\frac{3}{2}\right)^{3}=\frac{9 \pi}{2}$ ,
故选:B.
【点评】本题考查的知识点是棱柱的几何特征,根据已知求出球的半径,是解答的关键.

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