解答题如图,已知点P在圆柱OO1的底面圆O上,AB为圆O的直径,圆柱OO1的表面积为2

发布时间:2020-07-09 04:15:25

解答题如图,已知点P在圆柱OO1的底面圆O上,AB为圆O的直径,圆柱OO1的表面积为24π,OA=2,∠AOP=120°.
(1)求三棱锥A1-APB的体积.
(2)求异面直线A1B与OP所成角的大小;(结果用反三角函数值表示)

网友回答

解:(1)由题意S表=2π?22+2π?2?AA1=24π,
解得AA1=4.(2分)
在△AOP中,OA=OP=2,∠AOP=120°,
所以(3分)
在△BOP中,OB=OP=2,∠BOP=60°,
所以BP=2(4分)
(5分)
=(6分)
(2)取AA1中点Q,连接OQ,PQ,则OQ∥A1B,
得∠POQ或它的补角为异面直线A1B与OP所成的角.(8分)
又,AQ=AO=2,得,PQ=4,(10分)
由余弦定理得,(12分)
得异面直线A1B与OP所成的角为.(14分)解析分析:(1)由题意圆柱OO1的表面积为24π,OA=2,∠AOP=120°建立关于圆柱高的方程求出AA1=4,即得棱锥的高,再由,∠AOP=120°解出解出AP,进而解出BP,即可解出底面积,再棱锥的体积公式求体积即可;(2)取AA1中点Q,连接OQ,PQ,可证得∠POQ或它的补角为异面直线A1B与OP所成的角,在三角形POQ中求异面直线所成的角即可.点评:本题考查了求三棱锥的体积与求两异面直线所成的角,在圆柱这一背景下,考查这两个问题方式比较新颖,解答本题关键是正确理解这些几何图形之间的位置关系的转化.
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