- 空间几何体的结构
- 共7713题
某地球仪上北纬纬线长度为
cm,该地球仪的表面上北纬
东经
对应点
与北纬
东经
对应点
之间的球面距离为 cm(精确到0.01).
正确答案
试题分析:如下图球中,
是北纬
纬线圈的圆心,
,
,
,
,
,在
中
,
两点间的球面距离即
所对的大圆弧长为
约等于
已知正方体,
是底
对角线的交点.
求证:(Ⅰ)∥面
;
(Ⅱ)面
正确答案
(Ⅰ)连结,设
,连结
,
,
是平行四边形,
,
.
(Ⅱ)先证,同理可证
,又
,得到
。
试题分析:(Ⅰ)连结,设
,连结
,
是正方体,
是平行四边形,
, 又
,
分别是
,
的中点,
,
是平行四边形,
4分
,
. 6分
(Ⅱ),
,
又,
,
, 10分
同理可证, 11分
又,
, 13分
点评:中档题,立体几何题,是高考必考内容,往往涉及垂直关系、平行关系、角、距离、体积的计算。在计算问题中,有“几何法”和“向量法”。利用几何法,要遵循“一作、二证、三计算”的步骤,利用空间向量,省去繁琐的证明,也是解决立体几何问题的一个基本思路。本题主要考查正方体的几何性质,难度不大。应注意规范写出证明过程。
若长方体的一个顶点上的三条棱的长分别为,从长方体的一条对角线的一个
端点出发,沿表面运动到另一个端点,其最短路程是______________。
正确答案
解:从长方体的一条对角线的一个端点A出发,沿表面运动到另一个端点B,有三种方案,如图是它们的三种部分侧面展开图, AB路程可能是:
最短路程是.
如下图,在空间四边形中,
,
分别是
、
的中点,
=
,则异面直线
与
所成角的大小为 .
正确答案
取BD的中点M,连接EM,FM,由于AD//EM,FM//BC,所以就是异面直线AD与BC所成的角或其补角.
,
所以,所以异面直线AD与BC所成的角为
如图,四棱锥S—ABCD中,SD⊥底面ABCD,AB∥DC,AD⊥DC,AB=AD=1,DC=SD=2,E为棱SB上的三等分点,SE=2EB
(Ⅰ)证明:平面EDC⊥平面SBC.(Ⅱ)求二面角A—DE—C的大小 .
正确答案
(1)证明见解析 (Ⅱ)120°
本试题主要考查了立体几何中的运用。
(1)证明:因为SD⊥底面ABCD,AB∥DC,AD⊥DC,AB=AD=1,DC=SD=2,E为棱SB上的三等分点,SE=2EB 所以ED⊥BS,DE⊥EC,所以ED⊥平面SBC.,因此可知得到平面EDC⊥平面SBC.
(Ⅱ)由SA2= SD2+AD2 =" 5" ,AB=1,SE=2EB,AB⊥SA,知
AE2=" (1" /3 SA)2+(2/ 3 AB)2 =1,又AD=1.故△ADE为等腰三角形.
取ED中点F,连接AF,则AF⊥DE,AF2= AD2-DF2 =.连接FG,则FG∥EC,FG⊥DE.
所以,∠AFG是二面角A-DE-C的平面角.连接AG,AG=" 2" ,FG2= DG2-DF2 =,
cos∠AFG=(AF2+FG2-AG2 )/2⋅AF⋅FG ="-1" /2 ,所以,二面角A-DE-C的大小为120°
在底半径为
,高为
的圆锥中内接一个的圆柱,圆柱的最大侧面积为_______
正确答案
略
(理科)正方体ABCD-A1B1C1D1的棱长为1,在正方体的表面上与点A距离为的点的集合形成一条曲线,则这条曲线的长度为______.
正确答案
由题意,此问题的实质是以A为球心、
为半径的球在正方体ABCD-A1B1C1D1各个面上交线的长度计算,正方体的各个面根据与球心位置关系分成两类:ABCD、AA1DD1、AA1BB1为过球心的截面,截痕为大圆弧,各弧圆心角为、A1B1C1D1、B1BCC1、D1DCC1为与球心距离为1的截面,截痕为小圆弧,由于截面圆半径为r=
,故各段弧圆心角为
.∴这条曲线长度为3•
•
+3•
•
=
π
故答案为π
((本小题12分)
如图, 在三棱柱中,
底面
,,
,
, 点D是
的中点.
(1) 求证;
(2) 求证平
面
正确答案
解:(1)∵三棱柱ABC-A1B1C1底面三边长AC="3," BC="4," AB=5,
∴AC⊥BC.
又∵底面
,
∴.
∵,
∴平面
,
∴AC⊥BC1..
(2)设CB1与C1B的交点为E, 连结DE.
∵D是AB的中点, E是BC1的中点,
∴DE∥AC1.
∵DE平面CDB1, AC1
平面CDB1,
∴AC1∥平面CDB1.
略
(本小题满分14分)
如图,平行四边形中,
,
,且
,正方形
所在平面和平面
垂直,
分别是
的中点.
(1)求证:平面
;
(2)求证:;
(3)求三棱锥的体积.
正确答案
略
∴. …………………7分
又,
, …………………8分
∴. …………………9分
(3)解:在中,由已知得
,
. …………………10分
设中
边上的高为
.
依题意:,解得
. …………………11分 ∴点
到平面
的距离为
. …………………12
分
又, …………………13分
∴. …………………14分
(本题满分12分) 如图,正方形所在平面与平面四边形
所在平面互相垂直,△
是等腰直角三角形
(1)求证:;
(2)设线段的中点为
,在直线
上是否存在一点
,使得
?若存在,请指出点
的位置,并证明你的结论;若不存在,请说明理由;
(3)求二面角正切值的大小。
正确答案
(1)略
(2)略
(3)二面角正切值为
解:(Ⅰ)因为平面ABEF⊥平面ABCD,BC平面ABCD,BC⊥AB,平面ABEF∩平面ABCD=AB,
所以BC⊥平面ABEF.
所以BC⊥EF. ……………………………………2分
因为⊿ABE为等腰直角三角形,AB=AE,
所以∠AEB=45°,
又因为∠AEF=45,
所以∠FEB=90°,即EF⊥BE. …………………3分
因为BC平面ABCD, BE
平面BCE,
BC∩BE=B
所以 …………………………4分(II)取BE的中点N,连结CN,MN,则MN
PC
∴PMNC为平行四边形,所以PM∥CN. ………6分
∵CN在平面BCE内,PM不在平面BCE内,PM∥平面BCE ………8分
(III)由EA⊥AB,平面ABEF⊥平面ABCD,易知EA⊥平面ABCD.
作FG⊥AB,交BA的延长线于G,则FG∥EA.从而FG⊥平面ABCD,
作GH⊥BD于H,连结FH,则由三垂线定理知BD⊥FH.
∴ ∠FHG为二面角F-BD-A的平面角. …………………10分
∵ FA=FE,∠AEF=45°,∠AEF=90°, ∠FAG=45°.
设AB=1,则AE=1,AF=,则
在Rt⊿BGH中, ∠GBH=45°,BG=AB+AG=1+=
,
,
在Rt⊿FGH中, ,
∴ 二面角正切值为
………………12分
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