一道高中几何选择题

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/06/06 13:15:26
四面体A-BCD 的四个顶点都在半径为2的球上,且AB、AC、AD两两互相垂直,则S△ABC+S△ABD+S△ACD的最大值为( )
A. 8
B.6
C.4
D.2根号3

请写一下解题过程,让我能理解一下,不胜感激!

解:设AB=a、AC=b、AD=c。
∵S△ABC+S△ABD+S△ACD
=(ab+bc+ca)/2
又∵ab≤(a^2+b^2)/2;
bc≤(b^2+c^2)/2;
ca≤(c^2+a^2)/2,
∴ab+bc+ca≤a^2+b^2+c^2,
而a^2+b^2+c^2=4^2=16,
∴S△ABC+S△ABD+S△ACD≤8,即最大值8.选A。

注意:本题的图形是在一个球面内有一个内接长方体,AB、AC、AD是从长方体一个顶点出发的三条棱。因此,a^2+b^2+c^2=4^2=16。
事实上,凡是过一点的三条线段两两垂直,垂直的三条线段,都可以作为长方体的三条相邻的棱。

AB、AC、AD两两互相垂直
四面体A-BCD可以看作长方体的一角
外接球的直径等于对角线
可知AB2+AC2+AD2=16

有因为S△ABC=AB*AC/2=<(AB2+AC2)/4
S△ACD=AC*AD/2=<(AC2+AD2)/4
S△ABD=AB*AD/2=<(AB2+AD2)/4

S△ABC+S△ABD+S△ACD=<(AB2+AC2+AD2)/2=8
选A