- 空间几何体
- 共15406题
如图为一几何体的展开图,其中ABCD是边长为6的正方形,SD=PD=6,CR=SC,AQ=AP,点S,D,A,Q及P,D,C,R共线,沿图中虚线将它们折叠,使P,Q,R,S四点重合,则需要______个这样的几何体,就可以拼成一个棱长为12的正方体.
正确答案
24
解析
解:把该几何体沿图中虚线将其折叠,使P,Q,R,S四点重合,所得几何体为下图中的四棱锥,
且底面四边形ABCD为边长是6的正方形,侧棱PD⊥平面ABCD,PD=6
∴V四棱锥P-ABCD=×6×6×6=72
∵棱长为12的正方体体积为12×12×12=1728
∵,∴需要24个这样的几何体,就可以拼成一个棱长为12的正方体.
故答案为24
若正四棱柱的对角线与底面所成的角的余弦值为,且底面边长为2,则高( )
正确答案
解析
解:设高为h,则由=
可得h=2,
故选B.
如图,S-ABC是正三棱锥且侧棱长为a,两侧棱SA,SC的夹角为30°,E,F分别是SA,SC上的动点,则三角形BEF的周长的最小值为( )
正确答案
解析
解:把正三棱锥沿SB剪开,并展开,形成三个全等的等腰三角形:△SBC、△SCA、△SAB′,
则∠B′SA=∠BSC=∠ASC=30°,
连接BB′,交SC于F,交SA于E,则线段BB′就是△BEF的最小周长,
又SB=SB′=a,根据勾股定理,SB2+SB′2=BB′2=2a2,
所以a,
故选A.
如图所示,有一只小虫从点A出发,沿着长方体的表面上爬行到点C1处,则小虫爬行的最短路程为______.
正确答案
5
解析
解:长方体ABCD-A1B1C1D1的表面可如下图三种方法展开后,A、C1两点间的距离分别为:
,
,
.
三者比较得5是从点A沿表面到C1的最短距离,
∴最短距离是5.
故答案为:5.
若一个三棱锥的一条棱长为x,其余棱长为2,则x的取值范围是( )
正确答案
解析
解:由题设条件,设AB=AD=AC=BC=BD=2,
DC=x,
取AB的中点O,连接DO,CO,
则CO⊥AB,DO⊥AB,
CO=DO=,
∵△ODC中,OD,OC两边之差小于第三边DC,OD,OC两边之和大于第三边DC,
∴0<x<2.
故选C.
关于图中的正方体ABCD-A1B1C1D1,下列说法正确的有:______.
①P点在线段BD上运动,棱锥P-AB1D1体积不变;
②P点在线段BD上运动,直线AP与平面AB1D1所成角不变;
③一个平面α截此正方体,如果截面是三角形,则必为锐角三角形;
④一个平面α截此正方体,如果截面是四边形,则必为平行四边形;
⑤平面α截正方体得到一个六边形(如图所示),则截面α在平面AB1D1与平面BDC1间平行移动时此六边形周长先增大,后减小.
正确答案
①③
解析
解:①中,BD∥B1D1,B1D1⊂平面AB1D1,BD⊄平面AB1D1,∴BD∥平面AB1D1,又P∈BD,∴棱锥P-AB1D1体积不变是正确的;
②中,P点在线段BD上运动,直线AP与平面AB1D1所成角先变大后变小,∴不变是错误的;
③中,一个平面α截此正方体,如果截面是三角形,则必为锐角三角形,是正确的;
④中,一个平面α截此正方体,如果截面是四边形,则可能是平行四边形,或梯形;∴必为平行四边形是错误的;
⑤中,截面α在平面AB1D1与平面BDC1间平行移动时此六边形周长不变,∴先增大,后减小是错误的;
故答案为:①③..
若一个n面体中共有m个面是直角三角形,则称这个n面体的“直度”为.由此可知,四棱锥“直度”的最大值为______.
正确答案
解析
解:∵四棱锥有5个面组成,
∴n=5,
当四棱锥的底面是矩形,一条侧棱与底面垂直时,
四棱锥的4个侧面都是直角三角形,
∴m=4,
∴四棱锥“直度”的最大值为,
故答案为:.
如图,A是棱长为a的正方体的一个顶点,过从此顶点出发的三条棱的中点作截面,对正方体的所有顶点都如此操作,所得的各截面与正方体各面共同围成一个多面体,则关于此多面体有以下结论:①有12个顶点;②有24条棱;③有12个面;④表面积为3a2;⑤体积为
a3.其中正确的结论是______.(要求填上所有正确结论的序号)
正确答案
①②⑤
解析
解:如图,
原来的六个面还在只不过是变成了一个小正方形,再添了八个顶点各对应的一个三角形的面,所以总计6+8=14个面,故③错;
每个正方形4条边,每个三角形3条边,4×6+3×8=48,考虑到每条边对应两个面,所以实际只有×48=24条棱.②正确;
所有的顶点都出现在原来正方体的棱的中点位置,
原来的棱的数目是12,所以现在的顶点的数目是12.
或者从图片上可以看出每个顶点对应4条棱,每条棱很明显对应两个顶点,所以顶点数是棱数的一半即12个.①正确;
三角形和四边形的边长都是a,所以正方形总面积为6×
a2=3a2,三角形总面积为8×
×
a2sin60°=
a2,
表面积(3+)a2,故④错;
体积为原正方形体积减去8个三棱锥体积,每个三棱锥体积为8×(
)3=
a2,剩余总体积为a3-
a3=
a3.⑤正确.
故答案为:①②⑤.
三棱锥P-ABC的高|PO|=,底面边长分别为3,4,5,Q点在底边上,且斜高PQ的数值为3,这样的Q点最多有( )
正确答案
解析
解:如图∵|AC|=3,|BC|=4,|AB|=5
∴△ACB为直角三角形,∠ACB=90°
设此三角形的内切圆半径为r,
则由△ACB的面积等于△OAB,△OAC,△OBC的面积之和得
∴r=1
设切点为D、E、F
则由三垂线定理知:PD、PE、PF分别为三棱锥三个侧面的斜高
∵在直角三角形POD中,|PO|=,|OD|=1
∴|PD|==3
同理|PE|=3,|PF|=3
∴Q点在底边上,且斜高PQ的数值为3,这样的Q点最多有3个,分别位于D、E、F的位置
故选B
在一个正方体的展开图中,5个正方形位置如图中阴影部分所示,第6个正方形在编号①到⑤的某个位置上,则第6个正方形所有可能位置的编号是( )
正确答案
解析
解:根据正方体的展开图特征,阴影部分的五个正方形复原正方体,可知后面无盖,
只能是②③使之成为封闭的正方体.
故第六个正方形可以是③,也可以是②,
故选A.
平行六面体ABCD-A1B1C1D1中AB=1,AD=2,AA1=3,∠BAD=90°,∠BAA1=∠DAA1=60°,则AC1的长为( )
正确答案
解析
解:平行六面体,如图所示:
∵∠BAA1=∠DAA1=60°
∴A1在平面ABCD上的射影必落在直线AC上,
∴平面ACC1A1⊥平面ABCD,
∵AB=1,AD=2,AA1=3,
∵
=
∴||2=(
)2
=||2+|
|2+|
|2+2
+2
+2
=1+9+4+0+2×1×3×+2×2×3×
=23,
∴||=
,
∴AC1等于.
故选:B.
如图,已知三棱柱ABC-A1B1C1是直三棱柱,∠ACB=
,若用此直三棱柱作为无盖盛水容器,容积为10(L),高为4(dm),盛水时发现在D、E两处有泄露,且D、E分别在棱AA1和CC1上,DA1=3(dm),EC1=2(dm).试问现在此容器最多能盛水多少?
正确答案
解:由三棱柱ABC-A1B1C1是直三棱柱,∠ACB=
VABC-A1B1C1=S△ABC•AA1
=•AC•BC•4=10,得:AC•BC=5(4分)
VB-ADEC=S△ADEC•BC
=•
(AD+CE)•AC•BC=2.5(4分)
此容器最多能盛水:VABC-A1B1C1-VB-ADEC=7.5(L).(4分)
解析
解:由三棱柱ABC-A1B1C1是直三棱柱,∠ACB=
VABC-A1B1C1=S△ABC•AA1
=•AC•BC•4=10,得:AC•BC=5(4分)
VB-ADEC=S△ADEC•BC
=•
(AD+CE)•AC•BC=2.5(4分)
此容器最多能盛水:VABC-A1B1C1-VB-ADEC=7.5(L).(4分)
如图,在长方体ABCD-A1B1C1D1中,AB=10,AD=5,AA1=4.分别过BC、A1D1的两个平行截面将长方体分成三部分,其体积分别记为V1=
,V2=
,V3=
.若V1:V2:V3=1:3:1,则截面A1EFD1的面积为( )
正确答案
解析
解:∵将长方体分成的三部分均为棱柱,且高均为5,故V1:V2:V3=S△AA1E:SA1E1BE:S△AA1E=1:3:1
∵△AA1E与四边形A1E1BE有等高4,故AE:EB=2:3,∵AB=10,∴AE=4,∴A1E==
=4
∴截面A1EFD1的面积为EF×A1E=5×4=20
故选C
如图,正方体ABCD-A1B1C1D1的棱长为2
,动点P在对角线BD1上,过点P作垂直于BD1的平面α,记这样得到的截面多边形(含三角形)的周长为y,设BP=x,则当x∈[1,5]时,函数y=f(x)的值域为( )
正确答案
解析
解:∵正方体ABCD-A1B1C1D1的棱长为2,
∴正方体的对角线长为6,
∵x∈[1,5],
∴x=1或5时,三角形的周长最小,设截面正三角形的边长为t,则由等体积可得,
∴t=,∴ymin=
;
x=2或4时,三角形的周长最大,截面正三角形的边长为2,∴ymax=6
.
∴当x∈[1,5]时,函数y=f(x)的值域为[3,6
].
故选D.
(2015秋•黄冈期末)如图,在平行六面体ABCD-A1B1C1D1中,底面是边长为1的正方形,若∠A1AB=∠A1AD=60°,且A1A=3,则A1C的长为( )
正确答案
解析
解:∵=
+
-
;
∴2=(
+
-
)2;
即2=
•
+
•
-
•
+
•
+
•
-
•
-(
•
+
•
-
•
)
=1+0-3×1×cos60°+0+1-3×1×cos60°-(3×1×cos60°+3×1×cos60°-9);
=1-+1
-
-
+9=5,
∴A1C=.
故选A.
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