- 空间几何体的结构
- 共7713题
用一个边长为的正方形硬纸,按各边中点垂直折起四个小三角形,做成一个蛋巢,半径为1的鸡蛋(视为球体)放入其中,则鸡蛋中心(球心)与蛋巢底面的距离为 .
正确答案
试题分析:由题意知折起后原正方形顶点距离最远的两个相差为1,如下方平面图中的,折起后原正方形顶点到底面的距离为
,如下方平面图中的
,由下图知鸡蛋中心(球心)与蛋巢底面的距离
.
如图,在直三棱柱ABC-A1B1C1中,底面为直角三角形,∠ABC=90°,AC=6,BC=CC1=,P是BC1上一动点,则CP+PA1的最小值是______.
正确答案
连A1B,沿BC1将△CBC1展开与△A1BC1在同一个平面内,如图所示,
连A1C,则A1C的长度就是所求的最小值.
通过计算可得AB=6又∠BC1C=45°,BC1=2,
可求得A1C=1+
故答案为:1+
如图,平面VAD⊥平面ABCD,△VAD是等边三角形,ABCD是矩形,AB∶AD=∶1,F是AB的中点.
(1)求VC与平面ABCD所成的角;
(2)求二面角V-FC-B的度数;
(3)当V到平面ABCD的距离是3时,求B到平面VFC的距离.
正确答案
(1)VC与平面ABCD成30°.
(2)二面角V-FC-B的度数为135°.
(3)B到面VCF的距离为.
取AD的中点G,连结VG,CG.
(1)∵ △ADV为正三角形,∴ VG⊥AD.
又平面VAD⊥平面ABCD.AD为交线,
∴ VG⊥平面ABCD,则∠VCG为CV与平面ABCD所成的角.
设AD=a,则,
.
在Rt△GDC中,
.
在Rt△VGC中,.
∴ .
即VC与平面ABCD成30°.
(2)连结GF,则.
而 .
在△GFC中,. ∴ GF⊥FC.
连结VF,由VG⊥平面ABCD知VF⊥FC,则∠VFG即为二面角V-FC-D的平面角.
在Rt△VFG中,.
∴ ∠VFG=45°. 二面角V-FC-B的度数为135°.
(3)设B到平面VFC的距离为h,当V到平面ABCD的距离是3时,即VG=3.
此时,
,
,
.
∴ ,
.
∵ ,
∴ .
∴ .
∴ 即B到面VCF的距离为
.
从空间一个点P引四条射线PA、PB、PC、PD,它们两两之间的夹角相等,则该角的余弦值为______.
正确答案
如图,可把正方体的中心看成P点,相对的四个顶点看做A,B,C,D,
设正方体棱长为1,则PA=,PB=
,AB=
,
cos∠APB==-
故答案为-
(本小题满分14分)
如图4,是半径为
的半圆,
为直径,点
为
的中点,点
和点
为线段
的三等分点,平面
外一点
满足
平面
,
=
.
(1)证明:;
(2)求点到平面
的距离.
正确答案
(1)证明见解析
(2)
本题主要考查直线与平面、点到面的距离,考查空间想象能力、推理论证能力。
(1)证明:∵点E为的中点,且
为直径
∴
,且
∴
∵FC∩AC=C
∴BE⊥平面FBD
∵FD∈平面FBD
∴EB⊥FD
(2)解:∵,且
∴
又∵
∴
∴
∵
∴
∵
∴
∴
∴点到平面
的距离
点评:立体几何问题是高考中的热点问题之一,从近几年高考来看,立体几何的考查的分值基本是20分左右,其中小题一两题,解答题必考一题,主要是考查,直线与平面、平面与平面的垂直与平行。解答题是常常是两证一求,既有证明又有计算,证明主以证明直线与平面的垂直与平行为主,计算主要以体积、面积及求体积与面积的距离(点到线、点到面的),这种考查形式将近几年内不会有大的改变。
用一张矩形的纸片分别围成两个不同的圆柱形纸筒Ⅰ、Ⅱ,纸筒Ⅰ的侧面积为24π,纸筒Ⅱ的底面半径为3,则纸筒的Ⅱ的容积为______.
正确答案
根据纸筒I与纸筒II的侧面积相同,设纸筒II的母线长为L,
∴24π=2π×3×L⇒L=4,
∴纸筒II的容积V=π32×4=36π.
故答案是36π.
在三棱锥P-ABC中,三条侧棱PA,PB,PC两两垂直,H是△ABC的垂心
求证:(1)PH⊥底面ABC (2)△ABC是锐角三角形.
正确答案
证明:(1)连接AH并延长交BC于一点E,连接PH,由于PA,PB,PC两两垂直可以得到PA⊥面PBC,而BC⊂面PBC,∴BC⊥PA,又H是三角形ABC的垂心,故AE⊥BC,又AE∩PA=A,∴BC⊥面PAE,而PH⊂面PAE,∴PH⊥BC,同理可以证明PH⊥AC,又AC∩BC=C,∴PH⊥底面ABC.
(2)设PA=a;PB=b;PC=c,则AB2=a2+b2,同理BC2=c2+b2,Ac2=a2+c2,在三角形ABC中,由余弦定理得:cosA==
=
>0,同理可证cosB>0,cosC>0,所以,)△ABC是锐角三角形.
一个酒杯的轴截面是抛物线的一部分,它的方程是x2=2y(0≤y≤20).在杯内放入一个玻璃球,要使球触及酒杯底部,则玻璃球的半径r的范围为______
正确答案
设小球圆心(0,y0)
抛物线上点(x,y)
点到圆心距离平方
r2=x2+(y-y0)2=2y+(y-y0)2=Y2+2(1-y0)y+y02
若r2最小值在(0,0)时取到,则小球触及杯底
所以1-y0≥0
所以0<y0≤1
所以0<r≤1
故答案为0<r≤1
正方体中不在同一表面上两顶点坐标为M(-1,2,-1),N(3,-2,3),则此正方体的内切球的表面积为______.
正确答案
∵正方体中不在同一表面上两顶点坐标为M(-1,2,-1),N(3,-2,3),
∴MN是正方体的题对角线,MN==4
∴正方体的棱长为4,正方体的内切球的半径为2
∴正方体的内切球的表面积为16π
故答案为:16π
如果棱台的两底面积分别是S、S',中截面(过棱台高的中点且平行于底面的截面)的面积是S0求证:2=
+
.
正确答案
证明:设上底和下底的边长分别是a,b,
根据在侧面上三条边组成梯形的上底,下底和中位线,
得到梯形的中位线长度是,
∵棱台的两底面与中截面是相似的,
∴三个面积之比等于边长之比的平方,
即s′=λa2,①
s=λb2,②
s0=λ(
a+b
2
)2③
把三个式子两边开方,
a+b=+
,
=
,
∴2=
+
.
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