已知 A B C 是面积为 9 3 4 的等边三角形,且其…——2020 高考数学第 11 题答案解析

2020_新课标 II 卷 (2020·文)

2020 ?? 第 11 题 单选题 区分题
2020_新课标 II 卷 (2020·文)

11.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( )

A. $\sqrt{3}$
B. $\frac{3}{2}$
C. 1
D. $\frac{\sqrt{3}}{2}$
参考答案C

完整解析 · 逐步详解

【答案】C

## 【解析】

## 【分析】

根据球 $O$ 的表面积和 $\triangle A B C$ 的面积可求得球 $O$ 的半径 $R$ 和 $\triangle A B C$ 外接圆半径 $r$ ,由球的性质可知所求距离 $d=\sqrt{R^{2}-r^{2}}$ .

【详解】设球 $O$ 的半径为 $R$ ,则 $4 \pi R^{2}=16 \pi$ ,解得:$R=2$ .
设 $\triangle A B C$ 外接圆半径为 $r$ ,边长为 $a$ ,
$\because \triangle A B C$ 是面积为 $\frac{9 \sqrt{3}}{4}$ 的等边三角形,
$\therefore \frac{1}{2} a^{2} \times \frac{\sqrt{3}}{2}=\frac{9 \sqrt{3}}{4}$ ,解得:$a=3, \therefore r=\frac{2}{3} \times \sqrt{a^{2}-\frac{a^{2}}{4}}=\frac{2}{3} \times \sqrt{9-\frac{9}{4}}=\sqrt{3}$ ,
∴ 球心 $O$ 到平面 $A B C$ 的距离 $d=\sqrt{R^{2}-r^{2}}=\sqrt{4-3}=1$ .
故选:C.
【点睛】本题考查球的相关问题的求解,涉及到球的表面积公式和三角形面积公式的应用;解题关键是明确球的性质,即球心和三角形外接圆圆心的连线必垂直于三角形所在平面.

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