- 空间几何体的结构
- 共7713题
在正三棱锥P-ABC中,D、E分别是AB、BC的中点,有下列四个论断:①AC⊥PB;②AC∥平面PDE;③AB⊥平面PDE;④平面PDE⊥平面ABC.其中正确的个数为( )
正确答案
解析
解:
①根据正三棱锥的性质可知对棱互相垂直,故正确
②∵AC∥DE,AC⊄面PDE,DE⊂面PDE∴AC∥平面PDE,故正确
③若AB⊥平面PDE,则AB⊥DE,显然不正确
④点P在底面的投影是正三角形的中心,而此中心不在直线DE上,故平面PDE与平面ABC不垂直,故不正确
故选B
已知四棱锥S-ABCD的侧棱长与底面边长都是2,且SO⊥平面ABCD,O为底面的中心,则侧棱与底面所成的角为( )
正确答案
解析
解:如图,
∵SO⊥平面ABCD,O为底面的中心,
∴∠SAO即为侧棱与底面所成的角,
∵四棱锥S-ABCD的侧棱长与底面边长都是2,
∴AO=,
在Rt△SOA中,,
∴∠SAO=45°.
故选:C.
如图,已知平面α∩β=l,A、B是l上的两个点,C、D在平面β内,且DA⊥α,CB⊥α,AD=4,AB=6,BC=8,在平面α上有一个动点P,使得∠APD=∠BPC,则△PAB面积的最大值是( )
正确答案
解析
解:由题意平面α⊥平面β,A、B是平面α与平面β的交线上的两个定点,DA⊂β,CB⊂β,且DA⊥α,CB⊥α,
∴△PAD与△PBC是直角三角形,又∠APD=∠BPC,∴△PAD∽△PBC,又AD=4,BC=8,∴PB=2PA.
作PM⊥AB,垂足为M,则PM⊥β,令AM=t∈R,在两个Rt△PAM与Rt△PBM中,AM是公共边及PB=2PA,∴PA2-t2=4PA2-(6-t)2 ,解得PA2=12-4t.
∴PM=,即此四棱锥的高等于
.
∴S=×AB×PM=
×6×
=3
≤12.
即三角形面积的最大值为12,
故选C.
四棱锥的四个侧面三角形中,最多有______个直角三角形.
正确答案
4
解析
解:如图在正方体ABCD-A1B1C1D1中
若取A、B、C、D、C1五点组成以C1为顶点的四棱锥
则其四个侧面三角形均为直角三角形
故答案为:4
若空间四边形ABCD的两条对角线AC,BD的长分别是8,12,过AB的中点E且平行于BD,AC的截面四边形的周长为______.
正确答案
20
解析
解:设截面四边形为EFGH,F、G、H分别是BC、CD、DA的中点,∴EF=GH=4,FG=HE=6,
∴周长为2×(4+6)=20.
故答案为:20
四面体ABCD中,AD⊥BC,且AB+BD=AC+CD,则下列命题正确的是______(写出所有正确命题的编号).
①由顶点D作四面体的高,其垂足为H,则AH为△ABC中BC边上的高;
②若分别作△BAD和△CAD的边AD上的高,则这两条高所在直线异面;
③若分别作△BAD和△CAD的边AD上的高,则这两条高长度相等;
④若M为AD上的动点,则均有MB=MC;
⑤AB=CD且BD=AC.
正确答案
①③④
解析
解:①过点D作DH⊥面ABC,则DH⊥BC,
又AD⊥BC,则BC⊥面ADH,AH⊥BC,
∴AH为△ABC中BC边上的高,故①正确;
②过B在△ABD中作BO⊥AD,垂足为O,连接CO,
由于AD⊥BC,又AD⊥BO,
故AD⊥平面BCO,则AD⊥CO,
即CO为边AD上的高,
显然BO,CO相交,故②错;
③在三棱锥A-BCD中,AB+BD=AC+CD>AD,
则B,C均在以A,D为焦点的椭球上,
由于AD垂直于平面BCO,则AD垂直于BC,
且B,C位于同一纬度,如图,故BO=CO,故③正确;
④在直角△MOB和直角△MOC中,BO=CO,MO=MO,
由勾股定理得,MB=MB,故④正确;
⑤在直角△ABO和直角△ACO中,BO=CO,
由勾股定理得,AB=AC,同理DB=DC,而AB+BD=AC+CD,
∴当AB≠BD时,AB≠CD且BD≠AC,故⑤错误.
故答案为:①③④.
已知△ABC的三边长分别为AB=5,BC=4,AC=3,M是AB边上的点,P是平面ABC外一点,给出下列四个命题:
①若PA⊥平面ABC,则三棱锥P-ABC的四个面都是直角三角形;
②若PM⊥平面ABC,且M是AB边的中点,则有PA=PB=PC;
③若PC=5,PC⊥平面ABC,则△PCM面积的最小值为;
④若PB=5,PB⊥平面ABC,则三棱锥P-ABC的外接球体积为;
其中正确命题的个数是( )
正确答案
解析
解:对于①,如图0所示,
PA⊥平面ABC,
AC⊂平面ABC,∴PA⊥AC,∴△PAC是直角三角形;
同理,△PAB是直角三角形,
又△ABC的三边长分别为AB=5,BC=4,AC=3,
∴AB2=AC2+BC2,
∴AC⊥BC,△ABC是直角三角形;
又PA⊥BC,PA∩AC=A,
∴BC⊥平面PAC,
∴BC⊥PC,∴△PBC是直角三角形;
即三棱锥P-ABC的四个面都是直角三角形,①正确;
对于②,如图1所示,
∵△ABC是直角三角形,
且M是AB的中点,
∴MA=MB=MC;
又PM丄平面ABC,
∴Rt△PMA≌Rt△PMB≌Rt△PMC,
∴PA=PB=PC,②正确;
对于③,如图2所示,
当PC⊥面ABC时,
∴△PCM的面积为×PC×CM=
×5×CM
又∵CM作为垂线段时最短.为=
,
∴△PCM面积的最小值为×5×
=6,③不正确;
对于④,如图3所示,
当PB=5,PB⊥平面ABC时,AB=5,BC=4,AC=3,
∴直三棱锥P-ABC的外接球可以看做是
AC=3,BC=4,PB=5为棱长的长方体的外接球,
∴2R=PA=5,
∴R=,
其体积为•
=
,④正确.
综上,正确的命题为①②④.
故选:C.
一个用鲜花做成的花柱,它的下面是一个直径为2m、高为4m的圆柱形物体,上面是一个半球形体,如果每平方米大约需要鲜花200朵,那么装饰这个花柱大约需要多少朵鲜花?(π取3.1)
正确答案
解:圆柱的侧面积等于π×2×4=8π m2≈24.8m2,半球的表面积等于2π×12≈6.2 m2,
故此组合体的表面积为24.8+6.2=31m2.
31×200=6200(朵),
故大约需要6200朵鲜花.
解析
解:圆柱的侧面积等于π×2×4=8π m2≈24.8m2,半球的表面积等于2π×12≈6.2 m2,
故此组合体的表面积为24.8+6.2=31m2.
31×200=6200(朵),
故大约需要6200朵鲜花.
画出经过A,B,C的四棱锥的截面
正确答案
解:如图
解析
解:如图
正四面体V-ABC的棱长为2a,E,F,G,H分别是VA,VB,BC,AC的中点,则四边形EFGH面积是______.
正确答案
a2
解析
解:如图,在正方形EFGH中,EF=
AB=a,EH=
VC=a,
∠EFG=90°,
∴四边形EFGH的面积为:
EF×EH=a×a=a2.
故答案为:a2.
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