(2011•浦东新区三模)如图,用一平面去截球O,所得截面面积为16π,球心O到截面的距离为3cm,O1为截面小圆圆心,

(2011•浦东新区三模)如图,用一平面去截球O,所得截面面积为16π,球心O到截面的距离为3cm,O1为截面小圆圆心,AB为截面小圆的直径.
(1)计算球O的表面积;
(2)若C是截面小圆上一点,∠ABC=30°,M、N分别是线段AO1和OO1的中点,求异面直线AC与MN所成的角(结果用反三角函数表示).
ghostfox23 1年前 已收到1个回答 举报

rgngn 春芽

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解题思路:(1)求出小圆的半径,然后利用球心到该截面的距离为3cm,小圆的半径,通过勾股定理求出球的半径,即可求出球的表面积.
(2)由MN∥OA得,∠OAC为异面直线AC与MN所成的角(或补角),连接OC,然后利用余弦定理求出此角的余弦值,最后利用反三角表示出此角即可.

(1)连接OA,由题意得,截面小圆半径为4cm(2分)
在Rt△OAO1中,O1A=4,OO1=3,的由勾股定理知,AO=5,(4分)
所以,球O的表面积为:4π•25=100π(cm2).(7分)
(2)由MN∥OA得,∠OAC为异面直线AC与MN所成的角(或补角).(9分)
在Rt△ABC中,AB=8,∠ABC=30°,则AC=4,(10分)
连接OC,在△OAC中,OA=OC=5,由余弦定理知:cos∠OAC=
AC2+OA2−OC2
2OA•AC=
42+52−52
2×4×5=
2
5,(12分)
故异面直线AC与MN所成的角为arccos
2
5.(14分)

点评:
本题考点: 异面直线及其所成的角;球内接多面体.

考点点评: 本题主要考查了球的表面积,以及异面直线及其所成角和余弦定理的应用,属于中档题.

1年前

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