已知 A, B, C 为球 O 的球面上的三个点, O_…——2020 高考数学第 12 题答案解析

2020_新课标 I 卷 (2020·文)

2020 ?? 第 12 题 单选题 区分题
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12.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

A. $64 \pi$
B. $48 \pi$
C. $36 \pi$
D. $32 \pi$
参考答案A

完整解析 · 逐步详解

【答案】A
【解析】
【分析】
由已知可得等边 $\triangle A B C$ 的外接圆半径,进而求出其边长,得出 $O O_{1}$ 的值,根据球截面性质 ,求出球的半径,即可得出结论.

【详解】设圆 $O_{1}$ 半径为 $r$ ,球的半径为 $R$ ,依题意,

得 $\pi r^{2}=4 \pi, \therefore r=2$ ,

由正弦定理可得 $A B=2 r \sin 60^{\circ}=2 \sqrt{3}$ ,
$\therefore O O_{1}=A B=2 \sqrt{3}$ ,根据圆截面性质 $O O_{1} \perp$ 平面 $A B C$ ,
$\therefore O O_{1} \perp O_{1} A, R=O A=\sqrt{O O_{1}^{2}+O_{1} A^{2}}=\sqrt{O O_{1}^{2}+r^{2}}=4$ ,
∴ 球 $O$ 的表面积 $S=4 \pi R^{2}=64 \pi$ .
故选:A

【点睛】本题考查球的表面积,应用球的截面性质是解题的关键,考查计算求解能力,属于基础题.

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