- 空间几何体的结构
- 共7713题
(本小题满分12分)如图所示,在直三棱柱中,已知
,
,
,
,
分别为
、
的中点.
(I)证明:平面
;(II)求二面角
的大小.
正确答案
.
(Ⅰ)证明:以所在的直线为
轴,
所在的直线为
轴,
所在的直线为
轴,建立空间直角坐标系
,则
,
,
,
,
,
,
,……2分
设平面的一个法向量为
,
则由和
,
,
取,
,
,所以法向量
,
又,
,
因为平面
,所以
平面
.……6分
(另证:不建坐标系,取的中点
,连结
,证明
)
(Ⅱ)解:由⑴可知,平面的法向量为
.又平面
的法向量为
,所以
,……10分
由图可知,所求的二面角为锐角,所以二面角的大小为
.……12分
(另解:得用射影面积法求,
是
在面
内的射影,利用关系式
即可确定
角).
如图①,,
分别是直角三角形
边
和
的中点,
,沿
将三角形
折成如图②所示的锐二面角
,若
为线段
中点.求证:
(1)直线平面
;(6分)
(2)平面平面
.(8分)
正确答案
如下
(1)取中点
,连接
,
则
,
,所以
,
所以四边形为平行四边形,所以
∥
,……4分
又因为,
所以直线平面
.……………………………………………7分
(2)因为,
分别
和
的中点,所以
,所以
…9分
同理,,
由(1)知,∥
,所以
又因为, 所以
, ……………………………12分
又因为
所以平面平面
. ………………………………………14分
在北纬纬线上有A,B两点,设该纬线圈上A,B两点的劣弧长为
,(R为地球半径),则A,B两点间的球面距离为__________________.
正确答案
设北纬纬线圈的半径为r,则r=
,设
为北纬
纬线圈的圆心,
,
为等边三角形,
,所以A,B两点的球面距离等于
。
(本题满分12分)已知四棱锥P-ABCD,底面ABCD是、边长为
的菱形,又
,且PD=CD,点M、N分别是棱AD、PC的中点.
(1)证明:DN//平面PMB;
(2)求DN与MB所成的角的正弦值.
正确答案
(1)证明:取PB中点Q,连结MQ、NQ,
M、N分别是棱AD、PC中点,
∴ QN//BC//MD,且QN=MD,
∴四边形DNQM是平行四边形
于是DN//MQ.
.
(2)解:由(1)知DN//MQ,∴ DN与MB所成的角是
由 ,
,
知 即
是
取MB中点G,连结GQ,有,且
又
故为所求.
略
若直线a,b异面,则经过a且平行于b的平面有 个。
正确答案
1
略
垂直于
所在平面,
,
,
与平面
成
角,又
,①求证:
是
;②求
与平面
所成的角的正切值.
正确答案
①证明见解析 ②
①证明:,∴
.
与平面
成
角,∴
.
,∴
.
,
,
∴,∴
,即
为
.
②解:,∴
.
,∴
,
∴,∴
为
与面
成的角,∴
.
圆台的上底面半径和下底面半径以及高的比为1∶4∶4,母线的长为10 cm,求截得这个圆台的圆锥的底面积和高.
正确答案
原圆锥的底面积为S′=πr′2=π(4×2)2=64π(cm2),高为.
解析:圆台的轴截面如图所示.
由题意可设圆台的上、下底面半径和高分别为x、4x、4x,截得圆台的圆锥的高为h cm,则
(4x)2+(4x-x)2=102,
∵x>0,解得x=2.
∵,∴ (cm).
∴原圆锥的底面积为S′=πr′2=π(4×2)2=64π(cm2),高为.
下列几何体中, 是棱柱, 是棱锥, 是棱台.
正确答案
①③④ ⑥ ⑤
由棱柱、棱锥和棱台的定义知,①③④符合棱柱的定义;⑥符合棱锥的定义;②是一个三棱柱被截去了一段;⑤符合棱台的定义.
知识点:简单几何体和球
已知一个全面积为24的正方体,有一个与每条棱都相切的球,此球的体积为
正确答案
对于球与正方体的各棱相切,则球的直径为正方体的面对角线长,即,
已知正三棱柱底面边长是2,外接球的表面积是,则该三棱柱的侧棱长 .
正确答案
试题分析:该三棱柱外接球的表面积是
,
该球的半径R=2,又正三棱柱底面边长是2,
底面三角形的外接圆半径
,
该三棱柱的侧棱长是
.
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