正方体ABCD-A1B1C1D1的棱长为1,在正方体表面上与点A距离是233的点形成一条曲线,这条曲线的长度是(  )A. 33πB. 32πC. 3πD. 536π

问题描述:

正方体ABCD-A1B1C1D1的棱长为1,在正方体表面上与点A距离是

2
3
3
的点形成一条曲线,这条曲线的长度是(  )
A.
3
3
π

B.
3
2
π

C.
3
π

D.
5
3
6
π

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
π
6
、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=
3
3
,故各段弧圆心角为
π
2

∴这条曲线长度为3•
π
6
2
3
3
+3•
π
2
3
3
=
5
3
6
π

故选D.
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:本题考查弧长公式的应用,解题时要认真审题,仔细观察,避免出错.