點(diǎn)P在直徑為2的球面上,過(guò)P兩兩垂直的3條弦,若其中一條弦長(zhǎng)是另一條的2倍,則這3條弦長(zhǎng)之和的最大值是
 
分析:設(shè)三條弦長(zhǎng)分別為x,2x,y,求出長(zhǎng)方體的對(duì)角線的長(zhǎng),用橢圓的參數(shù)方程表示x,y,推出3條弦長(zhǎng)之和的表達(dá)式,通過(guò)三角函數(shù)的化簡(jiǎn)輔助角公式,求出最大值.
解答:解:設(shè)三條弦長(zhǎng)分別為x,2x,y,則:x2+(2x)2+y2=4,即:5x2+y2=4,設(shè)
5
2
x=sinθ,  
1
2
y=cosθ
,則這3條弦長(zhǎng)之和=3x+y=
6
5
sinθ +2cosθ
=
2
70
5
sin(θ+φ),其中tanφ=
5
3
,所以它的最大值為:
2
70
5

故答案為:
2
70
5
點(diǎn)評(píng):本題是中檔題,考查球的內(nèi)接多面體的就是問(wèn)題,三角函數(shù)的化簡(jiǎn)與求值,是綜合題目,考查計(jì)算能力,空間想象能力.
練習(xí)冊(cè)系列答案
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精英家教網(wǎng)如圖,AB為圓O的直徑,點(diǎn)C為圓O上異于A、B的一點(diǎn),PA⊥平面ABC,點(diǎn)A在PB、PC上的射影分別為點(diǎn)E、F.
(1)求證:PB⊥平面AFE;
(2)若AB=4,PA=3,BC=2,求三棱錐C-PAB的體積與此三棱錐的外接球(即點(diǎn)P、A、B、C都在此球面上)的體積之比.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來(lái)源: 題型:

如圖,AB為圓O的直徑,點(diǎn)C為圓O上異于A、B的一點(diǎn),PA⊥平面ABC,點(diǎn)A在PB、PC上的射影分別為點(diǎn)E、F.

      ⑴求證:PB⊥平面AFE;

      ⑵若AB=4,PA=3,BC=2,求三棱錐C-PAB的體積與此三棱錐的外接球(即點(diǎn)P、A、B、C都在此球面上)的體積之比.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

如圖,AB為圓O的直徑,點(diǎn)C為圓O上異于A、B的一點(diǎn),PA⊥平面ABC,點(diǎn)A在PB、PC上的射影分別為點(diǎn)E、F.
(1)求證:PB⊥平面AFE;
(2)若AB=4,PA=3,BC=2,求三棱錐C-PAB的體積與此三棱錐的外接球(即點(diǎn)P、A、B、C都在此球面上)的體積之比.

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如圖,AB為圓O的直徑,點(diǎn)C為圓O上異于A、B的一點(diǎn),PA⊥平面ABC,點(diǎn)A在PB、PC上的射影分別為點(diǎn)E、F.
(1)求證:PB⊥平面AFE;
(2)若AB=4,PA=3,BC=2,求三棱錐C-PAB的體積與此三棱錐的外接球(即點(diǎn)P、A、B、C都在此球面上)的體積之比.

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如圖,AB為圓O的直徑,點(diǎn)C為圓O上異于A、B的一點(diǎn),PA⊥平面ABC,點(diǎn)A在PB、PC上的射影分別為點(diǎn)E、F.
(1)求證:PB⊥平面AFE;
(2)若AB=4,PA=3,BC=2,求三棱錐C-PAB的體積與此三棱錐的外接球(即點(diǎn)P、A、B、C都在此球面上)的體積之比.

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