- 棱柱、棱锥、棱台的体积
- 共170题
如图,在四棱锥中,底面
为正方形,
平面
,已知
,
为线段
的中点。
(1)求证:平面
;
(2)求四棱锥的体积。
正确答案
见解析
解析
证明:(1) 连结和
交于
,连结
为正方形,
为
中点,
为
中点,
,
平面
,
平面
平面
,
(2) 作于
平面
,
平面
,
,
为正方形,
,
平面
,
平面
,
,
,
平面
平面
,
平面
,
,
,
,
四棱锥
的体积
知识点
已知ABC是边长为3的等边三角形,点D、E分别是边AB、AC上的点,且满足==.将ADE沿DE折起到1ADE的位置,并使得平面A1DE⊥平面BCED.
(1)求证:A1D⊥EC;
(2)求三棱锥E-A1CD的高。
正确答案
见解析
解析
解析:(1)因为等边△的边长为3,且
,
所以,
. 在△
中,
,
由余弦定理得.
因为,
所以. ………………………3分
折叠后有
,
因为平面平面
, 又平面
平面
,
平面
,
,所以
平面
故A1D⊥EC.…………6分
(2)法一:由(2)的证明,可知,
平面
.
以为坐标原点,以
射线
、
、
分别为
轴、
轴、
轴的正半轴,建立空间直角坐标系
如图 , 作
于点
,连结
、
,设
, 则
,
,
,
所以,
,
,
所以
因为平面
, 所以平面
的一个法向量为
…8分
设直线
与平面
所成的角为
,
所以,
①若则
…
…9分
②若则
令
因为函数在
上单调递增,所以
即
所以
故所求的最大值为 (此时点P与C重合)…………12分
法二:如图,作于点
,连结
、
,
由(1)有平面
,而
平面
,
所以,又
, 所以
平面
所以是直线
与平面
所成的角 , ………………………8分
设
,则
,
,DH=BD-BH=2-
所以A1H=
所以在△
中,tan
=
①若x=0,则tan=
…………
…9分
②若则tan
=
令
因为函数在
上单调递增,所以
所以tan的最大值为
(此时点P与C重合)…………12分
知识点
如图,菱形的边长为6,
,
,将菱形
沿对角线
折起,得到三棱锥 ,点
是棱
的中点,
。
(1)求证:;
(2)求三棱锥的体积。
正确答案
见解析
解析
(1) 证明:由题意,,
因为,所以
,
,
又因为菱形,所以
,
因为,所以
平面
,
因为平面
,所以平面
平面
,
(2)解:三棱锥的体积等于三棱锥
的体积,
由(1)知,平面
,
所以为三棱锥
的高,
的面积为
,
所求体积等于,
知识点
如图,在底面为直角梯形的四棱锥中
,
,
,
,
。
(1)求证:;
(2)当时,求此四棱锥的表面积。
正确答案
见解析。
解析
(1)证明:由题意知 则
(4分)
(2)
∴
.
.(6分)
过D作DH⊥BC于点H,连结PH,则同理可证明,
并且.
(8分)
易得
.
.(11分)
故此四棱锥的表面积
(12分)
知识点
如图所示,PA⊥平面ABCD,ABCD是矩形,AB = 1,,点F是PB的中点,点E在边BC上移动。
(1)若,求证:
;
(2)若二面角的大小为
,则CE为何值时,三棱锥
的体积为
.
正确答案
见解析
解析
(1)证明:,
为PB中点,
∴ 1分
又⊥平面
,∴
2分
又是矩形,∴
3分
∴,而
4分
∴,∴
5分
而,∴
6分
(2)由(1)知:且
7分
∴为二面角
的一个平面角,则
=60° 8分
∴ 9分
∴,解得
11分
即时,三棱锥
的体积为
12分
知识点
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