(5分)已知在半径为2的球面上有A、B、C、D四点,若 A…——2010 高考数学第 12 题答案解析

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2010 全国 第 12 题 解答题 区分题
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12.(5分)已知在半径为2的球面上有A、B、C、D四点,若 $A B = C D = 2$ ,则四面体ABCD的体积的最大值为(  )A $\frac { 2 { \sqrt { 3 } } } { 3 }$ B $\frac { 4 { \sqrt { 3 } } } { 3 }$ C $2 \sqrt { 3 }$ D $\frac { 8 { \sqrt { 3 } } } { 3 }$

参考答案

B

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用 3 道相关题确认基础和中等变式会到哪一步。

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【考点】LF:棱柱、棱锥、棱台的体积;ND:球的性质

【专题】11:计算题;15:综合题;16:压轴题

【分析】四面体ABCD的体积的最大值,AB与CD是对棱,必须垂直,确定球心的位置,即可求出体积的最大值

【解答】解:过CD作平面PCD,使AB⊥平面PCD,交AB于P,设点P到CD的距离为h,

则有 $\Delta B C D = \frac { 1 } { 3 } \times 2 \times \frac { 1 } { 2 } \times 2 \times h = \frac { 2 } { 3 } h ,$

当直径通过AB与CD的中点时, $\scriptstyle \mathtt { h } _ { \mathtt { m a x } } = 2 { \sqrt { 2 ^ { 2 } - 1 ^ { 2 } } } = 2 { \sqrt { 3 } }$ ,故 $v _ { \mathfrak { n } \mathfrak { a } \mathfrak { x } } = \frac { 4 \sqrt { 3 } } { 3 }$

故选:B

【点评】本小题主要考查几何体的体积的计算、球的性质、异面直线的距离,通过球这个载体考查考生的空间想象能力及推理运算能力

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