已知球O的半径是2cm,A、B、C为求面上三点,A与B,B与C的球面距离都是πcm,A与C的球面距离为2/3πcm,那么棱锥O—ABC的体积为?

问题描述:

已知球O的半径是2cm,A、B、C为求面上三点,A与B,B与C的球面距离都是πcm,A与C的球面距离为2/3πcm,那么棱锥O—ABC的体积为?

易知∠AOB=∠BOC=π/2,∠COA=π/3,
∴AB=BC=2√2,CA=2,
作BD⊥AC于D,作AB的中垂线交AB于E,交BD于F,则
E是△ABC的外心,OE⊥平面ABC,
BE=√2,BD=√7,
BE=BA*BE/BD=4/√7,
OE=√(OB^2-BE^2)=√(4-16/7)=√(12/7),
∴三棱锥O—ABC的体积=(1/6)AC*BD*OE=(1/6)*3*4/√7*√(12/7)=4√3/7.

由球面距离可得,角AOB,BOC均为90度,所以把OB看成三棱锥的高,长度为半径2,把三角形AOC看成底面,AO=OC=2,角AOC=60度,为等边三角形,面积为根号3,所以体积为3分之2倍根号3.