15.(5分)直三棱柱 $A B C-A_{1} B_{1} C_{1}$ 的各顶点都在同一球面上,若 $A B=A C=A A_{1}=2$ , $\angle B A C=120^{\circ}$ ,则此球的表面积等于 $\_\_\_\_$ $20 \pi$ .
$20 \pi$
2009_旧全国 I 卷 (2009·理)
15.(5分)直三棱柱 $A B C-A_{1} B_{1} C_{1}$ 的各顶点都在同一球面上,若 $A B=A C=A A_{1}=2$ , $\angle B A C=120^{\circ}$ ,则此球的表面积等于 $\_\_\_\_$ $20 \pi$ .
$20 \pi$
用 3 道相关题确认基础和中等变式会到哪一步。
同一个知识,换种问法
匹配依据:外接球与内切球 · 正弦定理换个题面,方法仍然适用
匹配依据:几何法【考点】LR:球内接多面体.
【专题】11:计算题;16:压轴题.
【分析】通过正弦定理求出底面外接圆的半径,设此圆圆心为 $\mathrm{O}^{\prime}$ ,球心为 O ,在 RT $\triangle O B O$'中,求出球的半径,然后求出球的表面积.
【解答】解:在 $\triangle A B C$ 中 $A B=A C=2, \angle B A C=120^{\circ}$ ,
可得 $\mathrm{BC}=2 \sqrt{3}$
由正弦定理,可得 $\triangle A B C$ 外接圆半径 $r=2$ ,
设此圆圆心为 $O^{\prime}$ ,球心为 $O$ ,在 $R T \triangle O B O^{\prime}$ 中,
易得球半径 $\mathrm{R}=\sqrt{5}$ ,
故此球的表面积为 $4 \pi R^{2}=20 \pi$
故答案为: $20 \pi$
【点评】本题是基础题,解题思路是:先求底面外接圆的半径,转化为直角三角形,求出球的半径,这是三棱柱外接球的常用方法;本题考查空间想象能力,计算能力。
已知点 $S, A, B, C$ 均在半径为 2 的球面上,$\triangle A B C$ 是边长为 3 的等边三角形,$S A \perp$ 平面 $A B C$ ,则 $S A=$ $\_\_\_\_$ .
已知 $\triangle A B C$ 是面积为 $\frac{9 \sqrt{3}}{4}$ 的等边三角形,且其顶点都在球 $O$ 的球面上.若球 $O$ 的表面积为 16 $\pi$ ,则 $O$ 到平面 $A B C$ 的距离为( )
已知 $A, B, C$ 为球 $O$ 的球面上的三个点,$\odot O_{1}$ 为 $\triangle A B C$ 的外接圆,若 $\odot O_{1}$ 的面积为 $4 \pi$ ,$A B=B C=A C=O O_{1}$ ,则球 $O$ 的表面积为( )