Question

设直线l与球O有且只有一个公共点P，从直线l出发的两个半平面α，β截球O的两个截面圆的半径分别为1和，二面角α-l-β的平面角为，则球O的表面积为    ．

Answer 1

【答案】分析：欲求球O的表面积，只需求出球O的半径，根据题意OP长即球O的半径，再根据球心与截面圆圆心连线垂直截面圆，可考虑连接球心与两个截面圆圆心，利用得到的图形中的一些边角关系，求出R，再利用球的表面积公式即可求出球O的表面积．
解答：解：设平面α，β截球O的两个截面圆的圆心分别为A，B，
连接OA，OB，PA，PB，根据题意在四边形OAPB中，∠APB=，∠OAP=∠OBP=，
∴∠AOB=，
PA=1，PB=，
设OP=R，则OA=，OB=，
设∠AOP=α，∠BOP=β，
则sinα=，cosα=，sinβ=，cosβ=，
sin∠AOB=sin∠（α+β）=sinαcosβ+cosαsinβ
==sin=1，
∴R²=4，
∴球O的表面积为4πR²=16π．
故答案为：16π．
点评：本题考查了球的截面圆的性质，以及二面角的平面角的找法，综合性较强，做题时要认真分析，找到联系．