8.(5分)(2008•陕西)长方体 $\mathrm{ABCD}-\mathrm{A}_{1} \mathrm{~B}_{1} \mathrm{C}_{1} \mathrm{D}_{1}$ 的各顶点都在半径为 1 的球面上,其中 $\mathrm{AB}: \mathrm{AD}: \mathrm{AA}_{1}=2 : 1: \sqrt{3}$ ,则两 A , B 点的球面距离为
(5分)(2008•陕西)长方体 ABCD - A _ 1…——2008 高考数学第 8 题答案解析
2008_退役省自主命题 (2008·文)
完整解析 · 逐步详解
【考点】球面距离及相关计算.
【专题】计算题.
【分析】设出 AD ,然后通过球的直径求出 AD ,解出 $\angle \mathrm{AOB}$ ,可求 A , B 两点的球面距离.
【解答】解:设 $\mathrm{AD}=\mathrm{a}$ ,则 $\mathrm{AB}=2 \mathrm{a}, \mathrm{A}_{1}=\sqrt{3} \mathrm{a} \Rightarrow$ 球的直径 $2 \mathrm{R}=\sqrt{\mathrm{a}^{2}+4 \mathrm{a}^{2}+3 \mathrm{a}^{2}}=2 \sqrt{2} \mathrm{a}$
即 $R=\sqrt{2} a$ ,在 $\triangle A O B$ 中,$O A=O B=R=\sqrt{2} a, A B=2 a$ ,
$\Rightarrow \mathrm{OA}^{2}+\mathrm{OB}^{2}=\mathrm{AB}^{2} \Rightarrow \angle \mathrm{AOB}=90^{\circ}$ 从而 $\mathrm{A}, \mathrm{B}$ 点的球面距离为 $\frac{1}{4} \cdot 2 \pi=\frac{\pi}{2}$
故选C.
【点评】本题考查球面距离及其他计算,实际上是球的内接长方体问题,考查学生发现问题解决问题能力 ,是基础题.
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