如图,半径为 $ R $ 的半球 $ O $ 的底面圆 $ O $ 在平面 $ \alpha $ 内,过点 $ O $ 作平面 $ \alpha $ 的垂线交半球面于点 $ A $,过圆 $ O $ 的直径 $ CD $ 作与平面 $ \alpha $ 成 $ 45^\circ $ 角的平面与半球面相交,所得交线上到平面 $ \alpha $ 的距离最大的点为 $ B $,该交线上的一点 $ P $ 满足 $ \angle BOP=60^\circ $,则 $ A,P $ 两点间的球面距离为 \((\qquad)\)
A: $ R\arccos {\dfrac{{\sqrt{2}}}{4}} $
B: $ {\dfrac{{\mathrm \pi }R}{4}} $
C: $ R\arccos {\dfrac{{\sqrt{3}}}{3}} $
D: $ {\dfrac{{\mathrm \pi } R}{3}} $
【难度】
【出处】
【标注】
【答案】
A
【解析】
由题意知 $\angle AOB=45^{\circ}$,$ \angle BOP=60^\circ $,且平面 $ AOB $ 与平面 $ BOC $ 垂直.根据三余弦定理有\[ \cos \angle AOP=\cos \angle AOB\cos \angle BOP=\cos 45^\circ \cos 60^\circ ={\dfrac{{\sqrt{2}}}{4}} ,\]所以 $ \angle AOP=\arccos {\dfrac{{\sqrt{2}}}{4}} $,所以 $ A,P $ 两点间的球面距离为 $ R \arccos {\dfrac{{\sqrt{2}}}{4}} $.
题目 答案 解析 备注
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