已知圆锥的顶点为 P,底面圆心为 O, A B 为底面直径…——2023 高考数学第 9 题答案解析

2023_新课标 II 卷 (2023)

2023 全国 第 9 题 多选题 区分题
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9.已知圆锥的顶点为 $P$ ,底面圆心为 $O, A B$ 为底面直径,$\angle A P B=120^{\circ}, P A=2$ ,点 $C$ 在底面圆周上,且二面角 $P-A C-O$ 为 $45^{\circ}$ ,则( )。

A. 该圆锥的体积为 $\pi$
B. 该圆锥的侧面积为 $4 \sqrt{3} \pi$
C. $A C=2 \sqrt{2}$
D. $\triangle P A C$ 的面积为 $\sqrt{3}$
参考答案AC

完整解析 · 逐步详解

【答案】AC

## 【解析】

【分析】根据圆锥的体积、侧面积判断 A、B 选项的正确性,利用二面角的知识判断 C、D 选项的正确性.
【详解】依题意,$\angle A P B=120^{\circ}, P A=2$ ,所以 $O P=1, O A=O B=\sqrt{3}$ ,
A 选项,圆锥的体积为 $\frac{1}{3} \times \pi \times(\sqrt{3})^{2} \times 1=\pi, \mathrm{A}$ 选项正确;
B 选项,圆锥的侧面积为 $\pi \times \sqrt{3} \times 2=2 \sqrt{3} \pi$ ,B 选项错误;

C 选项,设 $D$ 是 $A C$ 的中点,连接 $O D, P D$ ,

则 $A C \perp O D, A C \perp P D$ ,所以 $\angle P D O$ 是二面角 $P-A C-O$ 的平面角,
则 $\angle P D O=45^{\circ}$ ,所以 $O P=O D=1$ ,
故 $A D=C D=\sqrt{3-1}=\sqrt{2}$ ,则 $A C=2 \sqrt{2}$ ,C 选项正确;
D 选项,$P D=\sqrt{1^{2}+1^{2}}=\sqrt{2}$ ,所以 $S_{\triangle P A C}=\frac{1}{2} \times 2 \sqrt{2} \times \sqrt{2}=2$ ,D 选项错误.
故选:AC.

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