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如图所示:球O的半径为2,AC是球的直径,AB⊥BC,球O的截面BDC把球面面积分成3:1的两部份,

来源:学生作业帮 编辑:搜狗做题网作业帮 分类:数学作业 时间:2024/07/07 14:23:42
如图所示:球O的半径为2,AC是球的直径,AB⊥BC,球O的截面BDC把球面面积分成3:1的两部份,
BC是截面圆的直径,D是底面圆周上的一点,且满足 B D (弧线连接),D C (弧线连接) 的弧长之比为1:2; (1) 证明平面ABD⊥ADC.(2)求异面直线AC和BD所在成的角;
如图所示:球O的半径为2,AC是球的直径,AB⊥BC,球O的截面BDC把球面面积分成3:1的两部份,
1)
由已知可得:AD⊥截面圆
∴AD⊥CD
∵BC是截面圆的直径
∴CD⊥BD
∴CD⊥面ABD
∵面ADC过CD
∴面ABD⊥面ADC 得证
2)∵球O的截面BDC把球面面积分成3:1的两部份,∠ABC=90°
∴四边形ABCD是正方形,BC=2√2
∵B D (弧线连接),D C (弧线连接) 的弧长之比为1:2
∴∠BCD:∠CBD=1:2
∠BDC=90°
∴∠BCD=30°,∠CBD=60°
∴BD=√2,CD=√6
把AC平移到O1E交AB于点E,把BD平移到O1F交CD于点F,则∠EO1F即为异面直线AC和BD所在成的角
O1E=1/2AC=2,O1F=1/2BD=√2/2
BF^2=BD^2+(1/2CD)^2=7/2
EF^2=BF^2+BE^2=11/2
cos∠EO1F=(O1E^2+O1F^2-EF^2)/(2O1E*O1F)=-√2/4
∴两异面直线所成的角为arccosθ=√2/4