- 空间几何体的结构
- 共7713题
已知在空间四面体OABC中,OB=OC,AB=AC,求证:OA⊥BC.
正确答案
证明:如图所示,
取BC的中点O,连接OD,AD.
∵OB=OC,AB=AC,
∴OD⊥BC,AD⊥BC,
又OD∩AD=D,
∴BC⊥平面OAD,
∴BC⊥OA.
解析
证明:如图所示,
取BC的中点O,连接OD,AD.
∵OB=OC,AB=AC,
∴OD⊥BC,AD⊥BC,
又OD∩AD=D,
∴BC⊥平面OAD,
∴BC⊥OA.
如图,在底面半径为3,母线长为5的圆锥中内接一个高为x的圆柱.
(1)求圆锥的体积.
(2)当x为何值时,圆柱的侧面积最大,并求出最大值.
正确答案
解:(1)如图所示:∵圆锥的高 ,
故圆锥的体积V锥=×π×9×4=12π.
(2)在△PEB中,FN∥BE,则,则
,解得FN=
.
圆柱的侧面积S=2π×rx=2π x=-
x2 +6πx,
S的图象是一个开口向下,对称轴为x=2 的抛物线,且0<x<4.
故当x=2时,圆柱的侧面积S有最大值为6π.
解析
解:(1)如图所示:∵圆锥的高 ,
故圆锥的体积V锥=×π×9×4=12π.
(2)在△PEB中,FN∥BE,则,则
,解得FN=
.
圆柱的侧面积S=2π×rx=2π x=-
x2 +6πx,
S的图象是一个开口向下,对称轴为x=2 的抛物线,且0<x<4.
故当x=2时,圆柱的侧面积S有最大值为6π.
过圆锥高的中点作平行于底面的截面把圆锥分成上下两部分,则所得圆锥的侧面积与所得圆台的侧面积之比为( )
正确答案
解析
解:如图所示,设原圆锥侧面展开扇形的半径为R,圆心角的度数为n′.
∴小扇形的半径AP=AC=
R,
于是S1=,
∴S1=S2.圆锥的侧面积与所得圆台的侧面积之比为 1:3.
故选B.
一个正三棱锥的底面边长等于一个球的半径,该正三棱锥的高等于这个球的直径,则球的体积与正三棱锥体积的比值为( )
正确答案
解析
解:设球的半径为r;正三棱锥的底面面积
,h=2r,
.
所以
故选A.
在正方体的顶点中任意选择4个顶点,对于由这4个顶点构成的四面体的以下判断中,所有正确的结论是______(写出所有正确结论的编号)
①能构成每个面都是等边三角形的四面体;
②能构成每个面都是直角三角形的四面体;
③能构成三个面为全等的等腰直角三角形,一个面为等边三角形的四面体.
正确答案
①②③
解析
解:如下图所示:在正方体ABCD-A1B1C1D1中
若我们取ACB1D1四点,则得到一个每个面都是等边三角形的四面体,故①正确
如四面体B1ABD,每个面都是直角三角形的四面体,故②正确
若我们取ABCB1四点,则得到一个有三个面为等腰直角三角形,有一个面为等边三角形的四面体,故③正确,
故答案为:①②③.
已知圆锥的高为8,底面圆的直径为12,则此圆锥的侧面积是( )
正确答案
解析
解:底面圆的直径为12,
则半径为6,
∵圆锥的高为8,
根据勾股定理可知:圆锥的母线长为10.
根据周长公式可知:圆锥的底面周长=12π,
∴扇形面积=10×12π÷2=60π.
故选:D.
一个三棱锥,如果它的底面是直角三角形,那么它的三个侧面( )
正确答案
解析
解:如果一个三棱锥的底面是直角三角形,如图,
AB⊥面BCD,BC⊥CD,BC⊥AC,
那么它的三个侧面都是直角三角形.
故选D.
下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:如果以直角三角形的斜边旋转,不是圆锥,A不正确;夹在圆柱两个平行截面间的几何体还是一个旋转体,平面与底面不平行,不是旋转体,不正确;圆锥截去一个小圆锥后剩余部分是圆台,符合根据圆台的定义,正确;通过圆台侧面一点,有无数条母线,显然不正确,因为只有一条母线.
故选C
由小正方体木块搭成的几何体的三视图如图所示,则搭成该几何体的小正方体木块有( )
正确答案
解析
解:由俯视图,我们可得该几何体中小正方体共有4摞,
结合正视图和侧视图可得:
第1摞共有3个小正方体;
第2摞共有1个小正方体;
第3摞共有1个小正方体;
第4摞共有2个小正方体;
故搭成该几何体的小正方体木块有7块,
故选B.
已知正三棱锥P-ABC的底面边长为4,侧棱长为8,E,F分别是PB,PC上的点,求△AEF的周长最小值.
正确答案
解:沿三棱锥P-ABC的侧棱PA剪开后再展开,如图,
原图中△AEF的周长最小,也就是展开图中的AA′,
在△PAB中,因为PA=PB=8,AB=4,
设∠APB=α,则=
.
∠APA′=3α,
由cos3α=4cos3α-3cosα==
.
在△APA′中,由余弦定理得:
AA′2=PA2+PA′2-2PA•PA′cos3α
=
=121.
所以,AA′=11.
所以,△AEF的周长最小值为11.
解析
解:沿三棱锥P-ABC的侧棱PA剪开后再展开,如图,
原图中△AEF的周长最小,也就是展开图中的AA′,
在△PAB中,因为PA=PB=8,AB=4,
设∠APB=α,则=
.
∠APA′=3α,
由cos3α=4cos3α-3cosα==
.
在△APA′中,由余弦定理得:
AA′2=PA2+PA′2-2PA•PA′cos3α
=
=121.
所以,AA′=11.
所以,△AEF的周长最小值为11.
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