- 空间几何体
- 共15406题
在三棱锥P-ABC中,PB=6,AC=3,G为△PAC的重心,过点G作三棱锥的一个截面,使截面平行于直线PB和AC,则截面的周长为______.
正确答案
8
解析
解:如图所示,过点G作EF∥AC,分别交PA,PC于点E,F
过点F作FM∥PB交BC于点M,过点E作EN∥PB交AB于点N.
由作图可知:EN∥FM,∴四点EFMN共面
可得MN∥AC∥EF,EN∥PB∥FM.
∴=
,
可得EF=MN=2.
同理可得:EN=FM=2.
∴截面的周长为8.
故答案为:8.
如图,半径为R的半圆内的阴影部分以直径AB所在直线为轴,旋转一周得到一几何体,求该几何体的体积,(其中∠BAC=30°)
正确答案
解:∵AB为直径,
∴∠ACB=90°.
∵tan∠BAC=,
∴sin∠BAC=,
又∵sin∠BAC=,AB=2R,
∴BC=2R×=R,
AC=R,CD=
.
∴V1==
3.
V2=,
∴V=V2-V1=3=
.
解析
解:∵AB为直径,
∴∠ACB=90°.
∵tan∠BAC=,
∴sin∠BAC=,
又∵sin∠BAC=,AB=2R,
∴BC=2R×=R,
AC=R,CD=
.
∴V1==
3.
V2=,
∴V=V2-V1=3=
.
如图,已知四边形ABCD在映射f:(x,y)→(x+1,2y)作用下的象集为四边形A1B1C1D1,若四边形A1B1C1D1的面积是12,则四边形ABCD的面积是( )
正确答案
解析
解:因为映射f:(x,y)→(x+1,2y)之间的一一对应是纯一次函数的线性关系,
所以这种作用相当于是将横坐标向左平移1个单位,纵坐标变为为原来的两倍,
所以S′=S=6
故选B
一避暑山庄占地的平面图如图所示,它由三个正方形和四个三角形构成,其中三个正方形的面积分别为18亩、20亩和26亩,则整个避暑山庄占地______亩.
正确答案
100
解析
解:已知如下图所示:
∵四边形ABIH,CDJI,均为正方形
则∠GHA+∠IHJ=180°
则sin∠GHA=sin∠IHJ
∵S△GHA=•GH•HA•sin∠GHA,S△JHI=
•GH•HA•sin∠JHI
∴S△GHA=S△JHI,
同理:S△BIC=S△DJF=S△GHA=S△JHI,
又∵HJ=,HI=
,IJ=
由海伦公式可得S△BIC=S△DJF=S△GHA=S△JHI=9
∴整个避暑山庄占地S=26+18+20+4×9=100亩
故答案为:100.
一个简单多面体的面数为12,顶点数为20,则这个多面体的棱数是______.
正确答案
30
解析
解:由欧拉公式可得:F+V=E+2,其中F为多面体的面数,V为多面体的顶点数,E为多面体的棱数.
∴12+20=E+2,解得E=30.
故答案为:30.
平面内有5个点,任何3个点不在同一直线上,以3个点为顶点画一个三角形,一共可画三角形( )
正确答案
解析
解:∵平面内有5个点,任何3个点不在同一直线上,以3个点为顶点画一个三角形,一共可画三角形=10个.
故选:A.
已知动点P在棱长为1的正方体ABCD-A1B1C1D1的表面上运动,且PA=r(0<r<),记点P的轨迹长度为f(r)给出以下四个命题:
①f(1)=π
②f()=
π
③f()=
π
④函数f(r)在(0,1)上是增函数,f(r)在(,
)上是减函数
其中为真命题的是______(写出所有真命题的序号)
正确答案
①④
解析
解:如图所示:①当0<r≤1时,f(r)=3×
×r=
r,f(
)=
,
.此时,由一次函数的单调性可得:
0<f(r)≤<5,
②当1<r≤时,在平面ABCD内,设以点A为圆心,r为半径的圆弧与BC、CD分别交于点E、F,则
cos∠DAF=,∠EAF=
-2∠DAF,
∴cos∠EAF=sin2∠DAF=2=
,
cos∠EAG=,
∴f(r)=3rarccos+3rarccos
;
③当<r≤
时,∵CM=
,
∴,
∴cos∠MAN==
,
∴f(r)=3rarccos,
综上,当0<r≤1时,f(r)=r,
当1<r≤时,f(r)=3rarccos
+3rarccos
;
当<r≤
时,f(r)=3rarccos
,
故只有①④正确.
故答案为:①④.
如图中的组合体的结构特征有以下几种说法:
(1)由一个长方体割去一个四棱柱构成.
(2)由一个长方体与两个四棱柱组合而成.
(3)由一个长方体挖去一个四棱台构成.
(4)由一个长方体与两个四棱台组合而成.
其中正确说法的序号是______.
正确答案
(1)、(2)
解析
解:如图所示的组合体,可以看作“由一个长方体割去一个四棱柱构成”,
也可以看作“由一个长方体与两个四棱柱组合而成”;
所以(1)、(2)正确,(3)、(4)错误.
故答案为:(1)、(2).
如图,啤酒瓶的高为h,瓶内酒面高度为a,若将瓶盖盖好倒置,酒面高度为a′(a′+b=h),则酒瓶容积与瓶内酒的体积之比为( )
正确答案
解析
解:设啤酒瓶的底面积为x,酒瓶的容积为1,
ax=1-bx,
解得x=,
∴酒的体积为:×a=
,
∴酒瓶的容积与瓶内酒的体积之比为:1:=1+
,由图形可得a′>a,
∴a+b<h.
故选:B.
如图,正方体ABCD-A1B1C1D1的棱长为4,E,F分别是棱CD、C1D1的中点,长为2的线段MN的一个端点M在线段EF上运动,另一个端点N在底面A1B1C1D1上运动,则线段MN的中点P的轨迹(曲面)与二面角D-C1D1-B1所围成的几何体的体积为______.
正确答案
解析
解:依题意知|FP|=|MN|=1,
因此点P的轨迹是以点F为球心、1为半径的球的.
∴所求几何体的体积是×
π×13=
.
故答案为:.
如图,正方体ABCD-A1B1C1D1的棱长为1,点M是对角线A1B上的动点,则AM+MD1的最小值为( )
正确答案
解析
解:将平面ABA1和平面BCDD1A1放在同一个平面上,如图,
则AM+MD1的最小值即为线段AD1,
在直角三角形AED1 中,
AE=,ED1=
,
∴AD1==
,
故选A.
如图所示,在斜三棱柱ABC-A1B1C1中,∠BAC=90°,BC1⊥AC,则C1在底面ABC上的射影H必在直线______上.
正确答案
AB
解析
解:∵AC⊥AB,AC⊥BC1,
∴AC⊥平面ABC1,AC⊂平面ABC,
∴平面ABC1⊥平面ABC,
∴C1在平面ABC上的射影H必在两平面的交线AB上.
故答案为:AB
已知正方体的棱长ABCD-A1B1C1D1的棱长为2,G是面BB1C1C的中心,M为面ABCD上一点,则D1M+GM的最小值为______.
正确答案
解析
解:建立空间直角坐标系如图,;
∵正方体ABCD-A1B1C1D1的棱长为2,G是面BB1C1C的中心,
∴G(1,2,1),作G关于平面xoy的对称点G1,则G1(1,2,-1),又D1(0,0,2),
∴D1M+MG=D1M+MG1=D1G1==
,
∴D1M+GM的最小值为;
故答案为:.
如图为棱长是1的正方体的表面展开图,在原正方体中,给出下列三个命题:
①点M到AB的距离为;
②三棱锥C-DNE的体积是;
③AB与EF所成的角是,
其中正确命题的个数是( )
正确答案
解析
解:根据正方体的表面展开图,画出它的立体图形为:
根据图形知,M到AB的距离为
,∴①正确;
三棱锥C-DNE的体积是,∴②正确;
AB与EF所成的角是,∴③正确;
∴正确命题的个数为3.
故选D.
如图所示的一块长方体木料中,已知AB=BC=2,AA1=1,设F为线段AD上一点,则该长方体中经过点A1,F,C的截面面积的最小值为______.
正确答案
解析
解:如图所示,
以DA为x轴,AB为y轴,AA1为z轴,建立空间直角坐标系O-xyz,
设截面与交B1C1点K,
F(-2入,0,0),则=(-2+2入,2,0),
=(2入,0,1);.
∴s=||•|
|sinθ,
s2=•
-
=[(-2+2λ)2+4](4λ2+1)-[(-2+2λ)•2λ]2
=20λ2-8λ+8=20+
,
当入=时,s2取最小值
,
∴S的最小值为.
故答案为:.
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