每日一题[2276]三垂直

已知三棱锥 $P-ABC$ 内接于球 $O$,$PA:PB:PC=1:2:3$,当三棱锥 $P-ABC$ 的侧面积最大时,球 $O$ 的体积为 $\dfrac{56\sqrt{14}}{3}$,则此时 $\triangle ABC$ 的面积为(       )

A.$12$

B.$13$

C.$14$

D.$15$

答案    C.

解析    当三棱锥 $P-ABC$ 的侧面积最大时,有 $PA,PB,PC$ 互相垂直,设 $PA,PB,PC$ 长分别为 $m,2m,3m$,$\triangle ABC$ 中 $A,B,C$ 所对的边长分别为 $a,b,c$,则\[a=\sqrt 5m,\quad b=\sqrt{10}m,\quad c=\sqrt{13}m,\]此时\[[\triangle ABC]=\dfrac14\sqrt{4a^2b^2-(a^2+b^2-c^2)^2}=\dfrac 72m^2,\]三棱锥 $P-ABC$ 的外接球 $O$ 的直径\[d=\sqrt{PA^2+PB^2+PC^2}=\sqrt{14}m,\]因此由球 $O$ 的体积为 $\dfrac{56\sqrt{14}}3$ 可得\[\dfrac 16\pi d^3=\dfrac{56\sqrt{14}}3\implies m=2\implies [\triangle ABC]=14.\]

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