已知直四棱柱ABCD-A1B1C1D1的棱长均为2,∠BAD=60°.以D1为球心,为半径的球面与侧面BCC1B1的交线长为________.
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解析
如图,设B1C1的中点为E, 球面与棱BB1,CC1的交点分别为P,Q, 连接DB,D1B1,D1P,D1E,EP,EQ, 由∠BAD=60°,AB=AD,知△ABD为等边三角形, ∴D1B1=DB=2, ∴△D1B1C1为等边三角形, 则D1E=且D1E⊥平面BCC1B1, ∴E为球面截侧面BCC1B1所得截面圆的圆心, 设截面圆的半径为r, 则r===. 又由题意可得EP=EQ=, ∴球面与侧面BCC1B1的交线为以E为圆心的圆弧PQ. 又D1P=, ∴B1P==1, 同理C1Q=1, ∴P,Q分别为BB1,CC1的中点, ∴∠PEQ=, 知P»Q的长为×=,即交线长为.