(5分)直三棱柱 A B C-A_ 1 B_ 1 C_ 1…——2009 高考数学第 15 题答案解析

2009_旧全国 I 卷 (2009·理)

2009 全国 第 15 题 填空题 区分题
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 $\_\_\_\_$ $20 \pi$ .

参考答案

$20 \pi$

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这道题真正考什么?

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外接球与内切球
核心考法
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区分题
先及格路线 · 外接球与内切球 · 中等题

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匹配依据:外接球与内切球 · 正弦定理

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匹配依据:几何法

完整解析 · 逐步详解

【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。

✅ 来源:2009年 · 全国 · 2009_旧全国 I 卷 (2009·理) · 第 15 题 · 本题已通过全部自动发布校验

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A. $\sqrt{3}$
B. $\frac{3}{2}$
C. 1
D. $\frac{\sqrt{3}}{2}$
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A. $64 \pi$
B. $48 \pi$
C. $36 \pi$
D. $32 \pi$

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