- 空间几何体的结构
- 共7713题
在五棱锥P-ABCDE中,PA=AB=AE=2a,PB=PE=a,BC=DE=a,
∠EAB=∠ABC=∠DEA=90°.
(1)求证:PA⊥平面ABCDE;
(2)若G为PE中点,求证:平面PDE
(3)求二面角A-PD-E的正弦值;
(4)求点C到平面PDE的距离
正确答案
(1)见解析(2)见解析(3)(4)
a
(1)证明∵PA=AB=2a,PB=2a,∴PA2+AB2=PB2,
∴∠PAB=90°,
即PA⊥AB.同理PA⊥AE.∵AB∩AE=A,∴PA⊥平面ABCDE.(2)∵∠AED=90°,∴AE⊥ED.∵PA⊥平面ABCDE,∴PA⊥ED.
∴ED⊥平面PAE,所以DE⊥AG。,
为
中点,所以AG⊥PE,
∴AG⊥平面PDE
(3)∵∠AED=90°,∴AE⊥ED.∵PA⊥平面ABCDE,
∴PA⊥ED.∴ED⊥平面PAE.过A作AG⊥PE于G,过DE⊥AG,
∴AG⊥平面PDE.过G作GH⊥PD于H,连AH,由三垂线定理得AH⊥PD.
∴∠AHG为二面角A-PD-E的平面角.
在直角△PAE中,AG=a.在直角△PAD中,AH=
a,
∴在直角△AHG中,sin∠AHG==
.
∴二面角A-PD-E的正弦值为.
(4)∵∠EAB=∠ABC=∠DEA="90°, " BC=DE=a,AB=AE=2a, 取AE中点F,连CF,
∵AF∥=BC,∴四边形ABCF为平行四边形
.∴CF∥AB,而AB∥DE,∴CF∥DE,而DE平面PDE,CF
平面PDE,
∴CF∥平面PDE.∴点C到平面PDE的距离等于F到平面PDE的距离.
∵PA⊥平面ABCDE,∴PA⊥DE.又∵DE⊥AE,∴DE⊥平面PAE.
∴平面PAE⊥平面PDE.∴过F作FG⊥PE于G,则FG⊥平面PDE.
∴FG的长即F点到平面PDE的距离.
在△PAE中,PA=AE=2a,F为AE中点,FG⊥PE,
∴FG=a.∴点C到平面PDE的距离为
a.
若圆柱的侧面展开图是一个正方形,则它的母线长和底面半径的比值是______.
正确答案
因为圆柱的侧面展开为正方形,所以圆柱的高等于底面周长=2πr,
则它的母线长和底面半径的比值是2πr:r,化简为2π.
故答案为:2π.
有一个底面圆半径为1、高为2的圆柱,点O为这个圆柱底面圆的圆心,在这个圆柱内随机取一点P,则点P到点O的距离大于1的概率为______.
正确答案
∵到点O的距离等于1的点构成一个球面,如图,
则点P到点O的距离大于1的概率为:
P=
=
=
=,
故答案为:.
已知三棱锥O-ABC,OA=5,OB=4,OC=3,∠AOB=∠BOC=60°,∠COA=90°,M、N分别是棱OA、BC的中点,则MN=______.
正确答案
OA=5,OC=3,∠COA=90°,由勾股定理,AC=,
取AB中点E,连结EN,ME,MC,
则ME和EN分别是三角形AOB和三角形ABC中位线,ME=2,EN=,
在三角形OBM中,根据余弦定理,MB==
,
在三角形OMC中,根据勾股定理,MC==
,
在三角形OBC中,根据余弦定理,BC==
,
在三角形MBC中,根据“平行四边形中对角线的平方和等于四条边的平方和”,可得4MN2+13=2(+
)
∴MN=.
圆锥轴截面是等腰直角三角形,其底面积为10,则它的侧面积为______.
正确答案
∵圆锥的轴截面是等腰直角三角形,设圆锥的底面半径为r,
圆锥的轴截面是等腰直角三角形,
∴圆锥的母线长为r,
∵圆锥的底面积为10.
∴圆锥的底面半径为:r=,圆锥的母线长为
,
底面周长为:2πr=2π×.
圆锥的侧面积为:π××
=10
.
故答案是10.
(文科)将一个半径为2的半圆面围成一个圆锥,所得圆锥的轴截面面积等于______.
正确答案
半圆的画出计算圆锥的底面周长:π,底面半径为1,轴截面是正三角形,所以轴截面面积:22=
.
故答案为:.
轴截面是等边三角形的圆锥,它的侧面展开图的圆心角等于______
正确答案
由题意圆锥的母线为:2r,底面半径为:r,圆锥的底面周长为2πr,
它的侧面展开图的弧长为:2πr,
所以它的侧面展开图的圆心角:=π
故答案为:180°
已知圆台的上、下底面半径分别为r、2r,侧面积等于上、下底面积之和,则圆台的高为______.
正确答案
设圆台的母线长为l,则
圆台的上底面面积为S上=π•r2=r2π
圆台的下底面面积为S下=π•(2r)2=4r2π
所以圆台的两底面面积之和为S=S上+S下=5r2π
又圆台的侧面积S侧=π(r+2r)l=3πrl
于是5r2π=3πrl即l=r,
圆台的高为h==
r,
故答案为:r.
在斜三棱柱中,侧面
平面
,
,
为
中点.
(1)求证:;
(2)求证:平面
;
(3)若,
,求三棱锥
的体积.
正确答案
(1)参考解析;(2)参考解析;(3)
试题分析:(1)要证明线面垂直,根据线面垂直的判断定理,需要证明直线垂直平面内的两条相交直线,或者用面面垂直的性质定理,转化为线面垂直在转到线线垂直的结论,本小题是根据题意,利用第二种方法证明.
(2)线面平面平行的证明,关键是在平面内找到一条直线与要证明的直线平行,根据D点是中点,利用中位线的知识可得到直线的平行,所以把直线交点与点D连结即可.线面平行还有一种就是转化为面面平行.线面平行的证明就是这两种判断的相互转化.
(3)根据体积公式,以及题意很容易确定高以及底面的面积,即可求出体积.
试题解析:(1)证明:因为 ,
所以 ,
又 侧面平面
,
且 平面平面
,
平面
,
所以 平面
,
又 平面
,
所以 .
(2)证明:设与
的交点为
,连接
,
在中,
分别为
,
的中点,
所以 ,
又平面
,
平面
,
所以 平面
.
(3)解:由(1)知,平面
,
所以三棱锥的体积为
.
又 ,
,
所以 , 所以
.
三棱锥的体积等于
.
用一个平面去截正方体,有可能截得的是以下平面图形中的 .(写出满足条件的图形序号)
(1)正三角形 (2)梯形 (3)直角三角形 (4)矩形
正确答案
(1)(2)(4)
试题分析:在正方体中,当截面为
时,可得正三角形,故(1)正确。设AB中点为E,BC中点为F,当截面为
时,截面为梯形,故(2)正确。当截面图像有一个角为直角时,其截面必与正方体的一个面平行,此时截面比为四边形,不可能是三角形,所以(3)不正确。当截面为
时,可得矩形,故(4)正确。
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