设A、B、C是半径为1的球面上的三点,B、C两点间的球面距离为π3,点A与B、C两点间的球面距离均为π2,O为球心, 求:(1)∠AOB、∠BOC的大小; (2)球心O到截面ABC的距离.

问题描述:

设A、B、C是半径为1的球面上的三点,B、C两点间的球面距离为

π
3
,点A与B、C两点间的球面距离均为
π
2
,O为球心,
求:(1)∠AOB、∠BOC的大小;
(2)球心O到截面ABC的距离.

如图,(1)因为球O的半径为1,B、C两点间的球面距离为

π
3

点A与B、C两点间的球面距离均为
π
2
,所以∠BOC=
π
3
,∠AOB=∠AOC=
π
2

(2)因为BC=1,AC=AB=
2
,所以由余弦定理得cos∠BAC=
3
4

sin∠BAC=
7
4
,设截面圆的圆心为O1,连接AO1
则截面圆的半径R=AO1,由正弦定理得r=
BC
2sin∠BAC
=
2
7
7

所以OO1=
OA2r2
=
21
7