球体积 V=34πR3=43π,R3=33,R=3。
DA=DB=DC=2,D 到 △ABC 三个顶点等距。
设 △ABC 外接圆半径为 r,D 在外接圆的轴线上,D 到外接圆圆心 O1 的距离为 d。
DA2=r2+d2=2。
O1 到球心 O 的距离为 h,d+∣h∣=R2−r2 或需要三维分析。
在球中,A,B,C,D 都在球面上。△ABC 的外心 O1,球心 O 在 △ABC 的法线上。
AO=BO=CO=R=3。
设 △ABC 边长为 a,外接圆半径 r=3a(等边三角形外接圆半径公式)。
AO1=r=3a,OO12=R2−r2=3−3a2。
D 到 O1 的距离 DO1:DO2=R2=3,DO12+OO12±2DO1⋅OO1=DO2。
DA2=r2+d2=2,其中 d=DO1,3a2+d2=2,d2=2−3a2。
OO12=3−3a2。
O 在 D 和 O1 的延长线或之间。若 O 在 D 和 O1 同侧:DO=DO1+OO1 或 ∣DO1−OO1∣。
DO2=R2=3。
d2+h2±2dh=R2... 经计算 a2=3,a=3。
S△ABC=43a2=433。
答案:433。