11.(5分)已知平面 $\alpha$ 截一球面得圆 M ,过圆心 M 且与 $\alpha$ 成 $60^{\circ}$ 二面角的平面 $\beta$ 截该球面得圆 $N$ ,若该球的半径为 4 ,圆 $M$ 的面积为 $4 \pi$ ,则圆 $N$ 的面积为
参考答案D
2011_大纲版 (2011·理)
11.(5分)已知平面 $\alpha$ 截一球面得圆 M ,过圆心 M 且与 $\alpha$ 成 $60^{\circ}$ 二面角的平面 $\beta$ 截该球面得圆 $N$ ,若该球的半径为 4 ,圆 $M$ 的面积为 $4 \pi$ ,则圆 $N$ 的面积为
【考点】MJ:二面角的平面角及求法.
【专题】11:计算题;16:压轴题.
【分析】先求出圆 M 的半径,然后根据勾股定理求出求出 OM 的长,找出二面角的平面角,从而求出 ON 的长,最后利用垂径定理即可求出圆 N 的半径,从而求出面积.
【解答】解:∵ 圆 M 的面积为 $4 \pi$
∴ 圆 M 的半径为 2
根据勾股定理可知 $\mathrm{OM}=2 \sqrt{3}$
∵ 过圆心 M 且与 $\alpha$ 成 $60^{\circ}$ 二面角的平面 $\beta$ 截该球面得圆 N
$\therefore \angle \mathrm{OMN}=30^{\circ}$ ,在直角三角形OMN中, $\mathrm{ON}=\sqrt{3}$
∴ 圆 N 的半径为 $\sqrt{13}$
则圆的面积为 $13 \pi$
故选:D.
【点评】本题主要考查了二面角的平面角,以及解三角形知识,同时考查空间想象能力,分析问题解决问题的能力,属于基础题.