已知球的两个平行截面的面积分别为49π、400π,且两个截面之间的距离为9,求球的表面积.

问题描述:

已知球的两个平行截面的面积分别为49π、400π,且两个截面之间的距离为9,求球的表面积.

下图为球的一个大圆截面.
π•O1A2=49π,
则O1A=7.
又π•O2B2=400π,
∴O2B=20.
(1)当两截面在球心同侧时,
OO1-OO2=9=

R272
-
R2202

解得R2=625,S=4πR2=2500π.
(2)当两截面在球心异侧时,
OO1+OO2=9=
R272
+
R2202
,无解.
综上,所求球的表面积为2500π.
答案解析:先画出过球心且垂直于已知截面的球的大圆截面,再根据球的性质和已知条件列方程求出球的半径.
由于球的对称性,应考虑两截面与球心的位置关系分别在球心的同侧和异侧的情形,加以分类讨论.
考试点:球的体积和表面积.
知识点:本题考查学生的空间想象能力,以及球的表面积和体积的求法,是基础题.