15.(4分)已知正四棱锥 $\mathrm{O}-\mathrm{ABCD}$ 的体积为 $\frac{3 \sqrt{2}}{2}$ ,底面边长为 $\sqrt{3}$ ,则以 O 为球心,$O A$ 为半径的球的表面积为 $\_\_\_\_$ $24 \pi$ .
参考答案$24 \pi$
2013_新课标 II 卷 (2013·文)
15.(4分)已知正四棱锥 $\mathrm{O}-\mathrm{ABCD}$ 的体积为 $\frac{3 \sqrt{2}}{2}$ ,底面边长为 $\sqrt{3}$ ,则以 O 为球心,$O A$ 为半径的球的表面积为 $\_\_\_\_$ $24 \pi$ .
【考点】L3:棱锥的结构特征;LG:球的体积和表面积.
【专题】16:压轴题;5F:空间位置关系与距离.
【分析】先直接利用锥体的体积公式即可求得正四棱锥 $O-A B C D$ 的高,再利用直角三角形求出正四棱锥 $O-A B C D$ 的侧棱长 $O A$ ,最后根据球的表面积公式计算即得。
【解答】解:如图,正四棱锥 $\mathrm{O}-\mathrm{ABCD}$ 的体积 $\mathrm{V}=\frac{1}{3} \mathrm{sh}=\frac{1}{3}(\sqrt{3} \times \sqrt{3}) \times \mathrm{OH}=\frac{3 \sqrt{2}}{2}$ , $\therefore \mathrm{OH}=\frac{3 \sqrt{2}}{2}$ ,
在直角三角形 OAH , $\mathrm{OA}=\sqrt{\mathrm{OH}^{2}+\mathrm{AH}^{2}}=\sqrt{\left(\frac{3 \sqrt{2}}{2}\right)^{2}+\left(\frac{\sqrt{6}}{2}\right)^{2}}=\sqrt{6}$
所以表面积为 $4 \pi r^{2}=24 \pi$ ;
故答案为: $24 \pi$ .
【点评】本题考查锥体的体积、球的表面积计算,考查学生的运算能力,属基础题.