- 空间几何体的结构
- 共7713题
已知圆柱的体积是20πcm3,侧面积是40πcm2,那么圆柱的高是( )
正确答案
解析
解:设圆柱的底面半径为rcm,高为hcm,则
∵圆柱的体积是20πcm3,侧面积是40πcm2,
∴
解得r=1,h=20
即圆柱的高是20cm
故选B.
已知点A(x1,y1),B(x2,y2),C(x2,0),D(x1,0),其中x2>x1>0,且y1x12-x1+y1=0,y2x22-x2+y2=0.若四边形ABCD是矩形,则此矩形绕x轴旋转一周得到的圆柱的体积的最大值为______.
正确答案
解析
解:由题意,令y1=y2=m,x1,x2为方程mx2-x+m=0的两个不同实数解,
∴x1+x2=,x1x2=1,
矩形绕x轴旋转一周得到的圆柱的体积V=πm2|x1-x2|=πm2•=π
,
∴m2=时,矩形绕x轴旋转一周得到的圆柱的体积的最大值为
.
故答案为:.
一个四棱锥和一个三棱锥恰好可以拼接成一个三棱柱,这个四棱锥的底面为正方形,且底面边长与各侧棱长相等,这个三棱锥的底面边长与各侧棱长也都相等.设四棱锥、三棱锥、三棱柱的高分别为h1,h2,h3,求h1:h2:h3的值.
正确答案
解:选依题意,四棱锥为正四棱锥,三棱锥为正三棱锥,且棱长均相等,
设为a,h2=h3,h1==
a,
h2==
a
故h1:h2:h3=:2:2.
解析
解:选依题意,四棱锥为正四棱锥,三棱锥为正三棱锥,且棱长均相等,
设为a,h2=h3,h1==
a,
h2==
a
故h1:h2:h3=:2:2.
四面体ABCD中,面ABC与面BCD成600的二面角,顶点A在面BCD上的射影H是△BCD的垂心,G是△ABC的重心,若AH=4,AB=AC,则GH=______.
正确答案
解析
解:连结AG,并延长交BC于M,连结DM,如图所示;
则AM是△ABC的中线,
∵AB=AC,∴AM⊥BC,
连结HM,则HM是AM在平面BCD上的射影;
∴根据三垂线逆定理,BC⊥HM,
∵H是△BCD的垂心,
∴GM在BC边上的高线DH上,即DM是BC边上的高,
∴DM是BC的垂直平分线,DB=DC,
∴∠AMD是二面角A-BC-D的平面角,
∴∠AMD=60°,
=sin60°,
AM=,
MH==
,
在△AMH上作GN∥AH,交MH于N,
根据三角形平行比例线段性质,
=
,
根据三角形重心的性质,=
,
∵△MNG∽△MHA,
∴=
,
∴GN=,
同理,=
,
∴MN=•
=
,
∴NH=MH-MN=-
=
,
在Rt△GNH中根据勾股定理,
GH2=GN2+NH2,
∴GH2=+
=
∴GH=.
故答案为:.
如图是边长分别为a、b的矩形,按图中实线切割后,将它们作为一个正四棱锥的底面(由阴影部分拼接而成)和侧面,则
的取值范围是______.
正确答案
0<<2
解析
解:如图,画出正四棱锥的图形,不难发现过程正四棱锥,必须侧面积大于底面面积,即可.
就是:,所以
,
故答案为:
如图所示,在边长为4的正三角形ABC中,E,F依次是AB,AC的中点,AD⊥BC,EH⊥BC,FG⊥BC,D,H,G为垂足,若将△ABC绕AD旋转180°,求阴影部分形成的几何体的表面积.
正确答案
解:由题意知,旋转后几何体是一个圆锥,从上面挖去一个圆柱,
且圆锥的底面半径为2,高为2,圆柱的底面半径为1,高为
.
所求旋转体的表面积由三部分组成:圆锥的底面、侧面,圆柱的侧面. (5分)
S圆锥的底面=4π,S圆锥侧=8π,S圆柱的侧=2π.
故所求几何体的表面积为:4π+8π+2π=12π+2
π. (10分)
解析
解:由题意知,旋转后几何体是一个圆锥,从上面挖去一个圆柱,
且圆锥的底面半径为2,高为2,圆柱的底面半径为1,高为
.
所求旋转体的表面积由三部分组成:圆锥的底面、侧面,圆柱的侧面. (5分)
S圆锥的底面=4π,S圆锥侧=8π,S圆柱的侧=2π.
故所求几何体的表面积为:4π+8π+2π=12π+2
π. (10分)
若一个圆锥的侧面展开图是面积为2π的半圆面,则该圆锥的体积为______.
正确答案
解析
解:由题意一个圆锥的侧面展开图是面积为2π的半圆面,
因为4π=πl2,所以l=2,
半圆的弧长为2π,
圆锥的底面半径为2πr=2π,r=1,
所以圆锥的体积为:=
.
故答案为:.
圆锥底面半径为1 cm,高为cm,其中有一个内接正方体,求这个内接正方体的棱长.
正确答案
解:过圆锥的顶点S和正方体底面的一条对角线CD作圆锥的截面,
得圆锥的轴截面SEF,正方体对角面CDD1C1,如图所示(2分)
设正方体棱长为x,则CC1=x,C1D1=.
作SO⊥EF于O,则SO=,OE=1,(5分)
∵△ECC1~△EOS,∴,即
(10分)
∴,即内接正方体棱长为
cm(12分)
解析
解:过圆锥的顶点S和正方体底面的一条对角线CD作圆锥的截面,
得圆锥的轴截面SEF,正方体对角面CDD1C1,如图所示(2分)
设正方体棱长为x,则CC1=x,C1D1=.
作SO⊥EF于O,则SO=,OE=1,(5分)
∵△ECC1~△EOS,∴,即
(10分)
∴,即内接正方体棱长为
cm(12分)
空间四边形两条对角线的长分别为6和8,所成的角为45°,则连接各边中点所组成的四边形的面积为( )
正确答案
解析
解:空间四边形两条对角线的长分别为6和8,所成的角为45°,
则由三角形的中位线的性质可得连接各边中点所组成的四边形为平行四边形,
相邻的边长分别为3和4,且有一组内对角为45°,
故此四边形的面积等于 3×4×sin45°=6,
故选B.
设四棱锥P-ABCD的底面不是平行四边形,用平面 α去截此四棱锥,使得截面四边形是平行四边形,则这样的平面α( )
正确答案
解析
证明:由侧面PAD与侧面PBC相交,侧面PAB与侧面PCD相交,
设两组相交平面的交线分别为m,n,
由m,n决定的平面为β,
作α与β平行且与四条侧棱相交,
交点分别为A1,B1,C1,D1
则由面面平行的性质定理得:
A1B1∥m∥D1C1,A1D1∥n∥B1C1,
从而得截面必为平行四边形.
由于平面α可以上下移动,则这样的平面α有无数多个.
故选D.
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