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专题12 空间几何体的折叠与多面体的问题
1、【2022年新高考1卷】已知正四棱锥的侧棱长为l,其各顶点都在同一球面上.若该球的体积为36π,且
3≤l≤3√3,则该正四棱锥体积的取值范围是( )
[ 81] [27 81] [27 64]
A. 18, B. , C. , D.[18,27]
4 4 4 4 3
【答案】C
【解析】∵ 球的体积为36π,所以球的半径R=3,
设正四棱锥的底面边长为2a,高为ℎ,
则l2=2a2+
ℎ
2,32=2a2+(3−ℎ) 2,
所以6ℎ =l2,2a2=l2−ℎ 2
1 1 2 l4 l2 1( l6 )
所以正四棱锥的体积V = Sℎ = ×4a2×ℎ = ×(l2− )× = l4− ,
3 3 3 36 6 9 36
1( l5 ) 1 (24−l2 )
所以V'= 4l3− = l3 ,
9 6 9 6
当3≤l≤2√6时,V'>0,当2√6