(理科)正方体ABCD-A1B1C1D1的棱长为1,在正方体的表面上与点A距离为233的点的集合形成一条曲线,则这条曲线的长度为 ___ .
问题描述:
(理科)正方体ABCD-A1B1C1D1的棱长为1,在正方体的表面上与点A距离为
的点的集合形成一条曲线,则这条曲线的长度为 ___ . 2
3
3
答
由题意,此问题的实质是以A为球心、
2
3
3
为半径的球在正方体ABCD-A1B1C1D1各个面上交线的长度计算,正方体的各个面根据与球心位置关系分成两类:ABCD、AA1DD1、AA1BB1为过球心的截面,截痕为大圆弧,各弧圆心角为
、A1B1C1D1、B1BCC1、D1DCC1为与球心距离为1的截面,截痕为小圆弧,由于截面圆半径为r=π 6
,故各段弧圆心角为
3
3
.∴这条曲线长度为3•π 2
•π 6
+3•2
3
3
•π 2
=
3
3
π5
3
6
故答案为
π5
3
6
答案解析:本题首先要弄清楚曲线的形状,再根据曲线的性质及解析几何知识即可求出长度.
考试点:弧长公式;棱柱的结构特征.
知识点:本题以正方体为载体,考查轨迹,考查曲线的周长,有一定的难度.