(2010•吉安二模)正四面体ABCD的外接球球心为O,E为BC的中点,则二面A-BO-E的大小为(  )

(2010•吉安二模)正四面体ABCD的外接球球心为O,E为BC的中点,则二面A-BO-E的大小为(  )
A.[π/3]
B.[π/2]
C.[2π/3]
D.[5π/6]
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ywx612 花朵

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解题思路:E为BC的中点,二面角A-BO-E即为二面角A-BO-C,过A作AF垂直OB于F,连接CF,则∠AFC为二面A-BO-C的平面角,在△AFC中利用余弦定理去求.

如图.H为底面正△ABC的中心.设棱长为1,则AH=

3
3,DH=
1−
1
3=

6
3,E为BC的中点,二面角A-BO-E即为二面角A-BO-C
设外接球半径为R,则在△AOH中,
R2=(

6
3−R)2+(

3
3)2解得R=OA=OB=OC=

6
4,过A作AF垂直OB于F,连接CF,∵△AOB≌△COB,∴CF⊥OB,∴∠AFC为二面A-BO-C的平面角

∵S△AOB=
1
2×AB×
R2−
1
4=[1/2×R×AF,∴AF=

R2−
1
4
R]=CF.
2 (
R2−
1
4
R2)

在AFC中,cos∠AFC=
2AF2−AC2
2AF2=
2 (
R2−
1
4
R2)−1
2(
R2−
1
4
R2)=
R2−
1
2
2R2−
1
2=−
1
2
∴∠AFC=[2π/3]
故选C.

点评:
本题考点: 与二面角有关的立体几何综合题.

考点点评: 本题考查正四面体的性质、二面角的意义所成的角.解决的关键是将空间角化为平面角,在三角形当中去解决.

1年前

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