- 空间几何体的结构
- 共7713题
一个圆锥有三条母线两两垂直,则它的侧面展开图的圆心角为______.
正确答案
解析
解:设母线长为l,因圆锥有三条母线两两垂直,
则这三条母线可以构成以它们为侧棱、以底面为边长为l的正三角形的正三棱锥,
故由正弦定理得,圆锥的底面直径2R=,解得R=
,
∴圆锥侧面展开图的圆心角为:=
,
故答案为:.
正三棱锥的两个侧面所成二面角α大小的取值范围是______.
正确答案
60°<α<180°
解析
解:假设顶点无限趋近于底面的中心,那么这3个侧面就趋向一个平面,那夹角180°.
假设顶点无限远离,那么三个侧面都垂直于底面,底面边的夹角就是侧面二面角的大小为60°.
故答案为:60°<α<180°
已知矩形ABCD的长AB=4,宽AD=3,将其沿对角线BD折起,得到三棱锥A-BCD,给出下列结论:①三棱锥A-BCD体积的最大值为;
②三棱锥A-BCD外接球的表面积恒为定值;
③若E、F分别为棱AC、BD的中点,则恒有EF⊥AC且EF⊥BD;
④当二面角A-BD-C为直二面角时,直线AB、CD所成角的余弦值为;
⑤当二面角A-BD-C的大小为60°时,棱AC的长为.
其中正确的结论有______(请写出所有正确结论的序号).
正确答案
①②③④
解析
解:①四面体ABCD体积最大值为两个面互相垂直,它的体积为;所以①正确;
②三棱锥A-BCD外接球的半径为,所以三棱锥A-BCD外接球的表面积为4
=25π;②正确;
③若E、F分别为棱AC、BD的中点,连接AF,CF则AF=CF,根据等腰三角形三线合一得到EF⊥AC;
连接DE,BE,容易判断△ACD≌△ACB,得到DE=BE,所以EF⊥BD;所以③正确;
④当二面角A-BD-C为直二面角时,以C为原点CB,CD所在直线分别为x,y轴,则由向量的数量积可以得到直线AB、CD所成角的余弦值为;所以④正确.
⑤当二面角A-BD-C的大小为60°时,棱AC的长为
在直角三角形ABD中,AB=4,AD=3,BD=5,
作AE⊥BD,CF⊥BD,则AE=CF=,DE=BF=
,
同理直角三角形ABC中,则EF=BD-DE-BF=,
在平面ABD内,过F作FH∥AE,且FH=AE,连接AH,易得四边形AEFH为矩形,
则AH=EF=,AH∥EF,
FH⊥DB,又CF⊥DB,即有∠CFH为二面角C-BD-A的平面角,且为60°,
即CH=CF=,
由BD⊥平面CFH,得到BD⊥CH,
即有AH⊥CH,
则AC=故⑤错误;
故答案为:①②③④
如图所示,点S在平面ABC外,SB⊥AC,SB=AC=2,E、F分别是SC和AB的中点,则EF=______.
正确答案
解析
解:取BC的中点D,连接ED与FD
∵E、F分别是SC和AB的中点,点D为BC的中点
∴ED∥SB,FD∥AC
而SB⊥AC,SB=AC=2则三角形EDF为等腰直角三角形
则ED=FD=1,即EF=
故答案为:.
如图所示,以圆柱的下底面为底面,并以圆柱的上底面圆心为顶点作圆锥,则该圆锥与圆柱等底等高.若圆锥的轴截面是一个正三角形,则圆柱的侧积面与圆锥的侧面积之比为______.
正确答案
解析
解:设圆锥的底面半径为 r,由题意圆锥的轴截面是一个正三角形,
可知圆锥的侧面积为:πr•2r=2πr2.
圆柱的侧面积为:2πrr=2
πr2.
所以圆柱的侧积面与圆锥的侧面积之比为:2πr2:2πr2=
故答案为:.
四面体的六条棱中,有五条棱长都等于a,当四面体的体积最大时,其表面积为______.
正确答案
解析
解:△ABC和△BCD都是边长为a的正三角形,三棱锥的体积的最大值,是A到底面的距离最大时取得,就是侧面ABC与底面BCD垂直时取得最大值.此时
△ABD和△ACD是全等的等腰三角形,其腰长为a,底边长为a,
∴S△ABC=S△BCD=a×
=
,
S△ABD=S△ACD=×
×
=
,
∴当四面体的体积最大时,其表面积S=.
故答案为:.
圆锥的侧面展开图是一个半径长为4的半圆,则此圆锥的底面半径为 ______.
正确答案
2
解析
解:设圆锥的底面半径为R,则由题意得,2πR=π×4,即R=2,
故答案为:2.
若一个圆锥的侧面积是底面积的2倍,则圆锥侧面展开图的扇形的圆心角为( )
正确答案
解析
解:∵圆锥的侧面积为:πrl,圆锥的底面面积为:πr2,
∴若一个圆锥的侧面积是底面积的2倍,
则圆锥的母线l是底面半径r的2倍,
即l=2r,
设圆锥侧面展开图的扇形的圆心角为α,
则2πl=2πr,
即α=180°,
故选:C
正三棱柱ABC-A1B1C1中,底面边长为2,若直线AB1与平面ACC1A1所成角为45°,则棱柱的高为( )
正确答案
解析
解:正三棱柱ABC-A1B1C1中,底面边长为2,
若直线AB1与平面ACC1A1所成角为45°,取C1A1的
中点D,连接DB1、AD所以∠B1AD=45°,
DB1=AD 因为底面边长为2,AD=
所以AA1=
故选C.
圆柱的侧面展开图是一个边长为2和4的矩形,则圆柱的体积为( )
正确答案
解析
解:圆柱的侧面展开图是边长为2与4的矩形,
当母线为4时,圆柱的底面半径是,此时圆柱体积是
×4=
;
当母线为2时,圆柱的底面半径是,此时圆柱的体积是
×2=
,
综上所求圆柱的体积是:或
.
故选C.
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