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设直线l与球O有且只有一个公共点P.从直线l出发的两个半平面α.β截球O的两个截面圆的半径分别为1和.二面角α-l-β的平面角为.则球O的表面积为A.4πB.16πC.28πD.112π

编辑:chaxungu时间:2026-04-27 14:46:00分类:高中数学题库

设直线l与球O有且只有一个公共点P,从直线l出发的两个半平面α,β截球O的两个截面圆的半径分别为1和数学公式,二面角α-l-β的平面角为数学公式,则球O的表面积为
A.4πB.16πC.28πD.112π在线课程B
分析:设两个半平面α,β截球O的两个截面圆的圆心分别为O1,02,根据球的截面圆性质及球的切线性质得OO1⊥α,OO2⊥β.OP⊥l,继而四边形O102OP为矩形,得出O1P2+O2P2=OP2=R2,再计算球O的表面积即可.
解答:解:设两个半平面α,β截球O的两个截面圆的圆心分别为O1,02,连接O1P,O2P,OP,如图所示
由球的截面圆性质及球的切线性质得OO1⊥α,OO2⊥β.OP⊥l,且O1P=1,O2P=,
∴l⊥面OO1P,l⊥面OO2P,∴O1,02,O,P四点共面,
∠O1PO2 为二面角α-l-β的平面角,∠O1PO2=,四边形O102OP为矩形.
∴O1P2+O2P2=OP2=R2,得R2=4,
∴球O的表面积S=4πR2=16π.
故选B.
点评:本题考查了二面角的度量,球的截面圆性质及表面积计算.本题得出O1P2+O2P2=OP2=R2是关键.