每日一题[3800]翻转拼接

已知三棱锥 $D-ABC$ 的所有顶点都在球 $O$ 的球面上,$AD\perp BD$,$AC\perp BC$,$\angle DAB=\angle CBA=30^{\circ}$,二面角 $D-AB-C$ 的大小为 $60^{\circ}$,若球 $O$ 的表面积等于 $36\pi$,则三棱锥 $D-ABC$ 的体积等于[[nn]] A.$\sqrt 3$ B.$\dfrac{27\sqrt 3}8$ C.$\sqrt 7$ D.$\dfrac{2\sqrt 7}3$已知三棱锥 $D-ABC$ 的所有顶点都在球 $O$ 的球面上,$AD\perp BD$,$AC\perp BC$,$\angle DAB=\angle CBA=30^{\circ}$,二面角 $D-AB-C$ 的大小为 $60^{\circ}$,若球 $O$ 的表面积等于 $36\pi$,则三棱锥 $D-ABC$ 的体积等于(       )

A.$\sqrt 3$

B.$\dfrac{27\sqrt 3}8$

C.$\sqrt 7$

D.$\dfrac{2\sqrt 7}3$

答案    B.

解析    先证明 $O$ 为 $AB$ 的中点,由于 $\angle ACB=\angle ADB=90^\circ$,于是\[OA=OB=OC=OD,\]因此 $O$ 为三棱锥 $D-ABC$ 外接球球心,进而可得 $AB=6$.过 $D$ 作 $AB$ 的垂线,垂足为 $H$,则 $|DH|=\dfrac{3\sqrt 3}2$,于是\[d(D,ABC)=\sin\langle D-AB-C\rangle \cdot |DH|=\dfrac 94,\]进而三棱锥 $D-ABC$ 的体积为\[\dfrac13\cdot [\triangle ABC]\cdot d(D,ABC)=\dfrac 13\cdot \dfrac{9\sqrt 3}2\cdot \dfrac 94=\dfrac{27\sqrt 3}8.\]

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