- 空间几何体的结构
- 共7713题
(本小题满分12分)
如图,在直三棱柱中,
,
,
,点D是
的中点
⑴求证:;
⑵求证:平面
。
正确答案
解答:⑴∵∴∠ACB=90°,AC⊥BC--------2
∵CC1⊥AC,CC1∩BC=C ∴AC⊥面BB1C1C∵B1C面BB1C1C∴
---6
⑵连接BC1交B1C于点O,连接OD.-------7
∵四边形BB1C1C为矩形,∴点O为BC1 的中点.-----8
又∵点D为BA的中点 ∴OD∥AC1 ∵OD平面CDB1,AC1
平面CDB1
∴AC1∥平面CDB1-------12
略
直角三角形两直角边边长分别为3和4,将此三角形绕其斜边旋转一周,求得到的旋转体的表面积和体积.
正确答案
根据题意,所求旋转体由两个同底的圆锥拼接而成
它的底面半径等于直角三角形斜边上的高,高分别等于两条直角边在斜边的射影长
∵两直角边边长分别为3和4,
∴斜边长为=5,
由面积公式可得斜边上的高为h==
可得所求旋转体的底面半径r=
因此,两个圆锥的侧面积分别为
S上侧面=π××4=
;S下侧面=π×
×3=
∴旋转体的表面积S=+
=
由锥体的体积公式,可得旋转体的体积为V=π×(
)2×5=
(本小题满分12分)
如图,在几何体中,四边形
为矩形,
平面
,
。
(1)当时,求证:平面
平面
;
(2)若与
所成角为45°,求几何体
的体积。
正确答案
(1)见解析 (2)
(1)当时,四边形
是正方形,则
……2分
∵平面
,
,∴
……4分
又,∴
平面
,
∴平面平面
. ……6分
(2)若与
成
角,
,则
. ……8分
∵,
,
∴平面
,
∴ ……10分
∴,∴
∴几何体的体积为
……12分
已知长方体ABCD-A1B1C1D1中,O1是上底面对角线A1C1、B1D1的交点,体对角线A1C交截面AB1D1于点P,求证:O1、P、A三点在同一条直线上.
正确答案
证明:如图所示,
∵A1C1∩B1D1=O1,∴O1∈A1C1,O1∈B1D1.
又∵A1C1⊂平面A1C,B1D1⊂平面AB1D1,∴O1∈平面A1C,O1∈平面AB1D1.
又∵A1C∩平面AB1D1=P,∴P∈A1C,P∈平面AB1D1.∴P∈平面A1C.
又∵A∈平面A1C,A∈平面AB1D1,
∴O1、P、A三点都是平面AB1D1与平面A1C的公共点,
∴O1、P、A三点在同一条直线上.
如图所示:一块矩形的太阳能吸光板安装在三棱锥形状的支撑架上,矩形EFGH的四个顶点分别在边AB、BC、CD、AD上,已知AC=a,BD=b,问E、F、G、H在什么位置时吸光板的吸光量最大?
正确答案
由题意可得 EH∥FG∥BD,EF∥GH∥AC.∵AC=a,BD=b,设 =x,则
=1-x,0<x<1.
由三角形相似可得 EH=x•BD,EF=(1-x)•AC.
故矩形EFGH的面积为 EH•EF=x(1-x)ab,∴当x=时,矩形EFGH的面积最大,此时矩形吸光板的吸光量最大.
故E、F、G、H在三棱锥的对应边的中点位置时,矩形吸光板的吸光量最大.
在四棱锥S-OABC中,SO⊥平面OABC,底面OABC为正方形,且SO=OA=2,D为BC的中点,=λ
,问是否存在λ∈[0,1]使
⊥
?若存在,求出λ的值;若不存在,说明理由.
正确答案
解题探究:本题考查在空间直角坐标系下,空间向量平行及垂直条件的应用
O为原点,、
、
方向为X轴、Y轴,Z轴的正方向建立空间直角坐标系.
则O(0,0,0),S(0,0,2),A(2,0,0),B(2,2,0),c(0,2,0),D(1,2,0),
=(-2,0,2),则,
λ
=(-2λ,0,2λ)∵
=
+
=(2,-2λ,2λ),
=(1,2,-2),
要使⊥
,则
•
=0,
即(2-2λ)-4λ=0,∴λ=,
∴存在∴λ=,使
⊥
圆柱的高是8cm,表面积是130πcm2,求它的底面圆半径和体积.
正确答案
设圆柱的底面圆半径为rcm,
∴S圆柱表=2π•r•8+2πr2=130π.
∴r=5(cm),即圆柱的底面圆半径为5cm.
则圆柱的体积V=πr2h=π×52×8=200π(cm3).
如图,△中,
,
,
,在三角形内挖去一个半圆(圆心
在边
上,半圆与
、
分别相切于点
、
,与
交于点
),将△
绕直线
旋转一周得到一个旋转体。
(1)求该几何体中间一个空心球的表面积的大小;
(2)求图中阴影部分绕直线旋转一周所得旋转体的体积.
正确答案
(1);(2)
.
试题分析:根据旋转体的轴截面图,利用平面几何知识求得球的半径与AC长,再利用面积公式与体积公式计算即可
试题解析:(1)连接,则
设,则
,
在中,
所以
所以
(2)中,
,
,
(本小题满分14分)如图,在一个由矩形与正三角形
组合而成的平面图形中,
现将正三角形
沿
折成四棱锥
,使
在平面
内的射影恰好在边
上.
(1)求证:平面⊥平面
;
(2)求直线与平面
所成角的正弦值.
正确答案
解:(1)折起后,因
在平面
内的射影
在边上,所以,平面
⊥平面
且交线
为.………………………………………4分
又矩形,所以,
⊥
.
由两平面垂直的性质定理,⊥
平面
⊥平面
.…7分
(2)折起后,由(1), 在△中,∠
,
∴,同理得
∴
……9分
而⊥
⊥
,又
∴
,知∠PAC是所求角…………11分
在中,
.………………………13分
即直线与平面
所成角的正弦值为
………………14分
略
如图,为正三角形,
平面ABC,AD//BE,且BE=AB+2AD,P是EC的中点。
求证:(1)PD//平面ABC;
(2)EC平面PBD。
正确答案
略
扫码查看完整答案与解析