每日一题:2026-05-08

题目

已知正四棱台$ABCD-A{1}B{1}C{1}D{1}的上、下底面的边长分别为,,高为,P, Q分别是侧棱AA{1},CC{1}的中点,经过P, Q作该正四棱台外接球的截面,则截面面积的最小值为\underline{\hspace{2em}}$。

A.     B.     C.     D.

参考解答 解析: 设下底面中心为,上底面中心为,则。 下底面是边长为6的正方形,所以到下底面各顶点的距离为, 同理到上底面各顶点距离为。 设外接球球心为,它在直线上,设到的距离为,则: 所以,解得, 所以球心与下底面中心重合,半径。 因为是侧棱和的中点, 所以过侧棱中点的截面平行于底面,为正方形, 边长等于上下底面边长的平均值,所以。 又,所以 同理。 在等腰中,,, 作于,则为中点,, 所以, 即球心到直线的距离为2。 过直线作球的截面,截面圆半径为, 其中为球心到截面的距离,当截面圆面积最小时,最大, 且最大值为到直线的距离2, 此时, 。
答案: