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2023年高考数学甲卷-理15

  2023-07-08 11:27:32  

(5分)在正方体ABCDA1B1C1D1中,EF分别为CDA1B1的中点,则以EF为直径的球面与正方体每条棱的交点总数为 ____.
答案:12.
分析:根据正方体的对称性,可知球心到各棱距离相等,由此能求出结果.
解:在正方体ABCDA1B1C1D1中,EF分别为CDA1B1的中点,
设正方体ABCDA1B1C1D1中棱长为2,EF中点为O
ABBB1中点GM,侧面BB1C1C的中心为N
连接FGEGOMONMN,如图,

由题意得O为球心,在正方体ABCDA1B1C1D1中,EF=FG2+EG2=4+4=22
R=2
则球心OBB1的距离为OM=ON2+MN2=1+1=2
O与棱BB1相切,球面与棱BB1只有一个交点,
同理,根据正方体ABCDA1B1C1D1的对称性可知,其余各棱和球面也只有一个交点,
EF为直径的球面与正方体每条棱的交点总数为12.
故答案为:12.
点评:本题考查正方体的对称性、球心到各棱距离等基础知识,考查运算求解能力,是中档题.

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