Question

如图所示，三棱锥中， 是边长为3的等边三角形， 是线段的中点， ，且，若， ， ，则三棱锥的外接球的表面积为__________．

Answer

【解析】三棱锥中， 是边长为3的等边三角形，设的外心为，外接圆的半径，在中， ，满足， 为直角三角形， 的外接圆的圆心为，由于， 为二面角的平面角，分别过两个三角形的外心作两个半平面的垂线交于点，则为三棱锥的外接球的球心，在中， ，则，连接，设，则， .

【点睛】求多面体的外接球的面积和体积问题常用方法有（1）三条棱两两互相垂直时，可恢复为长方体，利用长方体的体对角线为外接球的直径，求出球的半径；（2）直棱柱的外接球可利用棱柱的上下底面平行，借助球的对称性，球心为上下底面外接圆的圆心连线的中点，再根据勾股定理求球的半径；（3）如果设计几何体有两个面相交，可过两个面的外心分别作两个面的垂线，垂线的交点为几何体的球心，本题就是第三种方法.