【題目】已知正三角形ABC的三個(gè)頂點(diǎn)都在球心為O、半徑為3的球面上,且三棱錐O﹣ABC的高為2,點(diǎn)D是線段BC的中點(diǎn),過點(diǎn)D作球O的截面,則截面積的最小值為(
A.
B.4π
C.
D.3π

【答案】A
【解析】解:設(shè)正△ABC的中心為O1 , 連結(jié)O1O、O1C、O1D、OD, ∵O1是正△ABC的中心,A、B、C三點(diǎn)都在球面上,
∴O1O⊥平面ABC,結(jié)合O1C平面ABC,可得O1O⊥O1C,
∵球的半徑R=3,O1O=2,
∴Rt△O1OC中,O1C=
又∵D為BC的中點(diǎn),∴Rt△O1DC中,O1D= O1C=
∴Rt△OO1D中,OD= =
∵過D作球O的截面,當(dāng)截面與OD垂直時(shí),截面圓的半徑最小,
∴當(dāng)截面與OD垂直時(shí),截面圓的面積有最小值.
此時(shí)截面圓的半徑r= = ,可得截面面積為S=πr2=
故選A.

設(shè)正△ABC的中心為O1 , 連結(jié)O1O、O1C、O1D、OD.根據(jù)球的截面圓性質(zhì)、正三角形的性質(zhì)與勾股定理,結(jié)合題中數(shù)據(jù)算出OD,而經(jīng)過點(diǎn)D的球O的截面,當(dāng)截面與OD垂直時(shí)截面圓的半徑最小,相應(yīng)地截面圓的面積有最小值,由此算出截面圓半徑的最小值,從而可得截面面積的最小值.

練習(xí)冊系列答案
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(1)化曲線C1 , C2的方程為普通方程,并說明它們分別表示什么曲線;
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