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09立体几何初步★★★☆☆
四面体 ABCDABCDABCD 外接球球心在 CDCDCD 上,且 CD=2CD = 2CD=2,AB=3AB = \sqrt{3}AB=3​,在外接球面上两点 AAA,BBB 间的球面距离是( )
\begin{answer} C \end{answer}
\begin{solution} 外接球球心在弦 CDCDCD 所在直线上,且 CCC,DDD 都在球面上,所以 CDCDCD 是球的直径. 由 CD=2CD=2CD=2,得外接球半径 R=1R=1R=1.
设球心为 OOO,且小于或等于 π\piπ 的圆心角 ∠AOB=φ\angle AOB=\varphi∠AOB=φ. 弦长公式给出
AB=2Rsin⁡φ2=3AB=2R\sin\frac{\varphi}{2}=\sqrt{3}AB=2Rsin2φ​=3​
从而 sin⁡φ2=32\sin\frac{\varphi}{2}=\frac{\sqrt{3}}{2}sin2φ​=23​​,所以 φ=2π3\varphi=\frac{2\pi}{3}φ=32π​. 球面距离等于对应大圆弧长,故
Rφ=1⋅2π3=2π3R\varphi=1\cdot\frac{2\pi}{3}=\frac{2\pi}{3}Rφ=1⋅32π​=32π​
故选 C. \end{solution}
A.
π6\frac{\pi}{6}6π​
B.
π3\frac{\pi}{3}3π​
C.
2π3\frac{2\pi}{3}32π​
D.
5π6\frac{5\pi}{6}65π​

2007 · 江西 · 文 · 第 9 题 · 选择题

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