解答题如图,正四棱锥P-ABCD底面的四个顶点A,B,C,D在球O的同一个大圆上,点P

发布时间:2020-07-09 06:36:42

解答题如图,正四棱锥P-ABCD底面的四个顶点A,B,C,D在球O的同一个大圆上,点P在球面上,且已知.
(1)求球O的表面积;
(2)设M为BC中点,求异面直线AM与PC所成角的大小.

网友回答

解:(1)解:如图,正四棱锥P-ABCD底面的四个顶点A,B,C,D在球O的同一个大圆上,点P在球面上,PO⊥底面ABCD,PO=R,SABCD=2R2,,
所以 ,R=2,
球O的表面积是16π?????????
(2)以OP,OA,OB为x,y,z轴建立空间直角坐标系,则
P(0,0,2),A(2,0,0),B(0,2,0),C(-2,0,0),M(-1,1,0),
,,
所以
所以异面直线AM与PC所成角的余弦值为.
所以异面直线AM与PC所成角的大小为.解析分析:(1)由题意可知,PO⊥平面ABCD,并且是半径,由体积求出半径,然后求出球的表面积.(2)以OP,OA,OB为x,y,z轴建立空间直角坐标系,写出各点的坐标,进一步求出的坐标,利用向量的数量积公式求出的夹角余弦,得到异面直线AM与PC所成角的大小.点评:本题考查球的内接体问题,球的表面积、体积,考查学生空间想象能力,通过建立空间直角坐标系,将异面直线所成的角通过向量的数量积来解决.
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