问题 选择题
已知正方体ABCD-A1B1C1D1的棱长是
3
,在正方体表面上到点A的距离为2的点的轨迹形成的所有曲线的总长度是(  )
A.2πB.
4
3
3
π
C.
5
2
π
D.
5
3
3
π
答案

由题意,此问题的实质是以A为球心、2为半径的球在正方体ABCD-A1B1C1D1各个面上交线的长度计算,

正方体的各个面根据与球心位置关系分成两类:ABCD、AA1DD1、AA1BB1为过球心的截面,截痕为大圆弧,各弧圆心角为

π
6

A1B1C1D1、B1BCC1、D1DCC1为与球心距离为1的截面,截痕为小圆弧,

由于截面圆半径为r=1,故各段弧圆心角为

π
2

∴这条曲线长度为3•

π
6
•2+3•
π
2
•1=
5
2
π

故选C.

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