- 空间几何体的结构
- 共7713题
如图,是正方形,
是正方形的中心,
底面
,底面边长为
,
是
的中点.求证:
平面
,平面
平面
.
正确答案
证明见答案
设与
交于点
,连接
.
是正方形,
是
的中点,
,
平面
,
平面
;
连结,
则是正四棱锥,
平面
,
,又
,
平面
,
平面
.
平面
平面
.
如图所示,在正方体中,
分别是
的中点.
(1)证明:;
(2)求
与
所成的角;
(3)证明:面面
;
正确答案
(1)(3)证明见答案 (2)直角
(1)证明:是正方体,
面
.
又面
,
.
(2)取中点
,连结
.
是
的中点,
平行且相等,又
平行且相等,
平行且相等,故
是平行四边形,
.
设与
相交于点
,则
是
与
所成的角.
是
的中点,
,
,即直线
与
所成角为直角.
(3)由(1)知,由(2)知
,
又,
面
.
又面
,
面
面
.
(本题满分12分)如图,ABCD是边长为2的正方形,ED⊥平面ABCD,ED=1,EF∥BD且EF=BD
(1)求证:BF∥平面ACE;(2)求二面角B-AF-C的大小;
(3)求点F到平面ACE的距离.
正确答案
(Ⅰ)见解析 (Ⅱ) (Ⅲ)
1)记AC与BD的交点为O,连接EO,则可证BF∥EO,又面ACE,
面ACE,故BF∥平面ACE; (3分)
解:(2)过点O作OG⊥AF于点G,连接GB,则可证∠OGB为二面角B-AF-C的平面角.在Rt△FOA中,可求得OG=,又OB=
,故
,
∴,即二面角B-AF-C的大小为
; (8分)
(3)点F到平面ACE的距离等于点B到平面ACE的距离,也等于点D到平面ACE
的距离,该距离就是Rt△EDO斜边上的高,
即. (12分)
(本题运用向量法解答正确,请参照给分)
把一个长方体切割成个四面体,则
的最小值是 .
正确答案
据等价性,只须考虑单位正方体的切割情况,先说明个不够,若为
个,因四面体的面皆为三角形,且互不平行,则正方体的上底至少要切割成两个三角形,下底也至少要切割成两个三角形,每个三角形的面积
,且这四个三角形要属于四个不同的四面体,以这种三角形为底的四面体,其高
,故四个不同的四面体的体积之和
,不合;
所以,另一方面,可将单位正方体切割成
个四面体; 例如从正方体
中间挖出一个四面体
,剩下四个角上的四面体,合计
个四面体.
将半径为72cm的扇形OAB剪去小扇形OCD,余下扇环ABCD的面积为648πcm2,围成圆台后,其上、下底半径之差为6cm,求该圆台的体积.
正确答案
根据题意,设扇形的圆心角是α弧度,扇形OCD的半径为R1,
扇形OAB的半径为R2=72,圆台上底面半径为r1,下底面半径为r2,圆台高为h,
∵扇形OAB的面积S2=αR22=
α•722,扇形OCD的面积S1=
αR12
∴S2-S1=α(722-R12)=648πcm2,可得
α(72+R1)(72-R1)=648πcm2…(1)
∵弧AB=αR2=72α=2π•r2,弧CD=αR1=2πr1,r2-r1=6
∴r2=,r1=
,可得
=6,整理得
α(72-R1)=6π…(2)
将(2)代入(1),得6π•(72+R1)=648πcm2,解得R1=36cm
代入(2),得α=,
从而得到r1=6,r2=12,圆台母线长为R2-R1=72-36=36
∴圆台高h==6
根据圆台体积公式,得圆台的体积为
V=(r12+r1r2+r22)=
×6
(62+6×12+122)=504
πcm2.
已知△ABC三个顶点的坐标分别为A(1,0),B(2,0),C(2,1),记△ABC绕x轴旋转一周所得几何体的体积为V1,绕y轴
旋转一周所得几何体的体积为V2,则V1与V2的比值为______.
正确答案
△ABC绕x轴旋转一周所得几何体为一个圆锥
其体积为V1=×π=
绕y轴旋转一周所得几何体圆柱里挖去一个圆台
其体积为V2=4π-(π+2π+4π)×1=
∴V1与V2的比值为1:5
故答案为:1:5
在棱长为1的正四面体ABCD中,E是BC的中点,则•
=______.
正确答案
∵⊥
∴•
=0
又∵E是BC的中点
∴•
=
(
+
)•
=•
+
•
=|
|•|
|•cos120°
=-
故答案为:-
在空间四边形ABCD中,满足______时,对角线AC和BD垂直.(不必写出所有的答案)
正确答案
空间四边形ABCD为正四面体时,
三角形BCD、三角形ABD 为 正三角形
∴CO⊥BD,AO⊥BD,
又AO∩CO=O
∴BD⊥平面AOC
∵AC 属于 平面AOC
∴AC⊥BD.
故答案为:正四面体.
已知半径为5的球O被互相垂直的两个平面所截,得到的两个圆的公共弦为4,若其中一圆的半径为4,则另一圆的半径为______.
正确答案
设两圆的圆心分别为O1、O2,球心为O,公共弦为AB,其中点为E,则OO1EO2为矩形,
于是对角线O1O2=OE==
=
,
∵圆O1的半径为4,
∴O1E==
=2
.
∴O2E==3
∴圆O2的半径为=
.
故答案为:.
一块正方形薄铁皮的边长为4,以它的一个顶点为圆心,剪下一个最大的扇形,用这块扇形围成一个圆锥,则这个圆锥的容积等于 ______.
正确答案
所画扇形是以R=4为半径的圆的周长的圆弧,所以
×2π×4=2π.∵2π又为圆锥的底面圆的周长∴圆锥底面半径r=1∵圆锥的高h2=R2-r2,解得h=
∴圆锥的容积v=πr2h=
.
故答案为:
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