已知每条棱长都为3的直平行六面体ABCD-A1B1C1D1中,∠BAD=60°,长为2的线段MN的一个端点M在DD1上运动,另一个端点N在底面ABCD上运动.则MN中点P的轨迹与该直平行六面体表面所围成的几何体中较

问题描述:

已知每条棱长都为3的直平行六面体ABCD-A1B1C1D1中,∠BAD=60°,长为2的线段MN的一个端点M在DD1上运动,另一个端点N在底面ABCD上运动.则MN中点P的轨迹与该直平行六面体表面所围成的几何体中较小体积值为(  )
A.

π
9

B.
9

C.
π
3

D.
9

如图可得,端点N在正方形ABCD内运动,(N与D不重合)连接N点与D点
由ND,DM,MN构成一个直角三角形,
设P为MN的中点,根据直角三角形斜边上的中线长度为斜边的一半可得
不论△MDN如何变化,P点到D点的距离始终等于1.
N与D重合也满足题意,∠ADC=120°
故P点的轨迹是一个以D中心,半径为1的半球的

1
3

所以所求体积为:
1
3
×
1
2
×
4
3
π
=
9

故选B.