如图所示,已知平面 $\alpha$ 与平面 $\beta$ 交于直线 $l$,$\alpha\perp \beta$,$A,B$ 是直线 $l$ 上的两点,$C,D$ 是平面 $\beta$ 内的两点,且 $DA\perp l$,$CB\perp l$,$DA=4$,$AB=6$,$CB=8$.$P$ 是平面 $\alpha$ 上的一动点,且有 $\angle APB=\angle BPC$,则四棱锥 $P-ABCD$ 的体积的最大值是 \((\qquad)\)
A: $48$
B: $16$
C: $24\sqrt 3$
D: $144$
【难度】
【出处】
【标注】
  • 知识点
    >
    解析几何
    >
    >
    圆的定义
    >
    阿波罗尼斯圆
  • 知识点
    >
    立体几何
    >
    空间几何体
    >
    空间几何体的形体分析
    >
    空间几何体的体积
【答案】
A
【解析】
根据题意,在直角三角形 $DAP$ 和 $CBP$ 中,由 $\angle APB=\angle BPC$,有\[\dfrac{AD}{AP}=\dfrac{BC}{BP},\]于是\[\dfrac{PA}{PB}=\dfrac{AD}{BC}=\dfrac 12,\]又 $AB=6$,于是根据阿波罗尼斯圆的定义,点 $P$ 在 $\alpha$ 内的轨迹是以 $A,B$ 为定点,$\lambda=\dfrac 12$ 的圆,设其圆心为 $O$,半径为 $r$,则\[\dfrac{r}{OA}=\dfrac{OB}{r}=\dfrac 12,\]于是\[AB=OA-OB=2r-\dfrac r2=6,\]解得\[r=4,\]于是 $P-ABCD$ 的体积的最大值为\[\dfrac 13\cdot ABCD\cdot r=\dfrac 13 \cdot 36\cdot 4=48.\]
题目 答案 解析 备注
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