已知三棱锥 $A-BCO$,$OA$,$OB$,$OC$ 两两垂直且长度为 $6$,长为 $2$ 的线段 $MN$ 的一个端点 $M$ 在棱 $OA$ 上运动,另一个端点 $N$ 在 $\triangle{BCO}$ 内运动(含边界),则 $MN$ 的中点 $P$ 的轨迹与三棱锥的面所围成的几何体的体积为 \((\qquad)\)
A: $\dfrac{\pi}{6}$
B: $\dfrac{\pi}{6}$ 或 $36+\dfrac{\pi}{6}$
C: $36-\dfrac{\pi}{6}$
D: $\dfrac{\pi}{6}$ 或 $36-\dfrac{\pi}{6}$
【难度】
【出处】
【标注】
  • 题型
    >
    解析几何
    >
    轨迹问题
  • 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】
D
【解析】
注意到 $MO\perp$ 底面 $OBC$,于是 $MO\perp ON$,因此我们可以将两个动点 $M$,$N$ 间的距离为常数转化为定点 $O$ 到动点 $P$ 的距离为常数.
因此点 $P$ 的轨迹为以 $O$ 为球心的一个 $\dfrac 18$ 球面,如图.$\dfrac 18$ 球的体积为$$\dfrac 18\cdot \dfrac 43 \pi \cdot 1^3=\dfrac{\pi}{6},$$三棱锥的体积为 $36$,于是所求几何体的体积为 $\dfrac{\pi}{6}$ 或 $36-\dfrac{\pi}{6}$.
题目 答案 解析 备注
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