- 空间几何体
- 共15406题
已知圆住的表面积为24π,侧面积为16π,则该圆柱的体积为( )
正确答案
解析
解:设圆柱的底面半径为r,母线长为l,
则表面积为2πr2+2πrl=24π①,
侧面积为2πrl=16π②,
由①②组成方程组,解得r=2,l=4;
所以该圆柱的体积为V=πr2l=π•22•4=16π.
故选:B.
底面半径为5cm、高为10cm的圆柱的体积为______cm3.
正确答案
250π
解析
解:∵圆柱的底面半径为r=5cm、高为h=10cm
∴圆柱的体积为V=πr2h=π×52×10=250π
故答案为:250π
圆柱轴截面的周长l为定值,那么圆柱体积的最大值是( )
正确答案
解析
解:圆柱底面半径R,高H,圆柱轴截面的周长L为定值:
4R+2H=L,
H=-2R,
V=SH=πR2H=πR2(-2R)=πR2
-2πR3
求导:
V‘=πRL-6πR2令V'=0,
πRL-6πR2=0,
πR(L-6R)=0,
L-6R=0,
R=,
当R=,
圆柱体积的有最大值,圆柱体积的最大值是:
V=πR2-2πR3=
故选A.
若空间四边形两条对角线的长度分别是6和8,所成角是45°,则连接各边中点所得四边形的面积是______.
正确答案
解析
解:如右图所示,在空间四边形ABCD中,E,F,G,H分别为AB,BC,CD,DA的中点,
由中位线的性质知,EF∥AC∥HG,EH∥BD∥FG,
∴四边形EFGH为平行四边形.
由于两对角线所成角为45°,不妨设∠EFG=45°,
由题意又设对角线AC=6,BD=8,
则,
,
连接EG,得=
,
从而.
故填.
已知点O为三棱锥P-ABC的顶点P在平面ABC内的投影,若PA=PB=PC,则O为△ABC的______心;若PA⊥BC,PB⊥AC,则O为△ABC的______心;若P到三边AB,BC,CA的距离都想等且点O在△ABC的内部,则O为△ABC的______心.
正确答案
外
垂
内
解析
解:点O为三棱锥P-ABC的顶点P在平面ABC内的投影,
当PA=PB=PC时,如图1所示:
连接OA,OB,OC,
∵PA=PB=PC,
∵PO⊥底面ABC,
PO⊥OA,PO⊥OB,PO⊥OC,
∵PA=PB=PC,
∴OA=OB=OC
所以O为三角形的外心.
O为△ABC的外心;
同理,当PA⊥BC,PB⊥AC时,AO⊥BC,BO⊥AC,
所以O为△ABC的垂心;
当P到三边AB,BC,CA的距离都相等,且点O在△ABC的内部时,
得出点O到三角形三边的距离相等,
所以点O为△ABC的内心.
故答案为:外、垂、内.
已知圆锥的底面半径为R,高为3R,它的内接圆柱的底面半径为,该圆柱的全面积为( )
正确答案
解析
解:设圆锥内接圆柱的高为h,则,解得
,
所以圆柱的全面积为:s=2×+
=
.
故选B.
如图,直角梯形ABCD绕直线AD旋转一周形成的曲面所围成的几何体是______.
正确答案
圆台
解析
解:根据题意,将直角梯形ABCD绕直线AD旋转一周,可得以AD为轴的一个圆台.
线段CD经过旋转,构成以D为圆心、CD长为半径的圆及其内部,形成圆台的上底面;线段AB经过旋转,构成以A为圆心、AB长为半径的圆及其内部,形成圆台的上底面;线段BC经过旋转,形成的曲面构成圆台的侧面.
故答案为:圆台
在三棱锥S-ABC中,侧棱SA、SB、SC两两垂直且长度均为a,点H在BC上,且SH⊥BC,则sin∠HAS的值为______.
正确答案
解析
解:取BC的中点,即为H,连接SH,AH,
∵在三棱锥S-ABC中,SA=SC=SB=a,
SA⊥SB,SB⊥SC,SC⊥SA,
∴SA⊥平面SBC,
∵SH⊂平面SBC,
∴SA⊥SH,
在直角三角形SAH中,sin∠HAS==
=
故答案为:.
两个圆锥有等长的母线,它们的侧面展开图恰好拼成一个圆,若它们的侧面积之比为1:2,则它们的体积比是______.
正确答案
1:
解析
解:设圆锥母线长为l,侧面积较小的圆锥半径为r,侧面积较大的圆锥半径为R,它们的高分别为h、H,则
πrl:πRl=1:2,得R=2r
∵两圆锥的侧面展开图恰好拼成一个圆,
∴=
×2π,得l=3r.再由勾股定理,得h=
=2
r
同理可得,H==
r
∴两个圆锥的体积之比为(•r2•2
r):(
•4r2•
r)=1:
故答案为:1:
已知一个圆锥的母线长为2,它的侧面展开图为半圆,则这个圆锥的体积为( )
正确答案
解析
解:一个圆锥的母线长为2,它的侧面展开图为半圆,
圆的弧长为:2π,即圆锥的底面周长为:2π,
设圆锥的底面半径是r,
则得到2πr=2π,
解得:r=1,
这个圆锥的底面半径是1,
∴圆锥的高为.
所以圆锥的体积为:=
故选D.
四面体ABCD中,有如下命题:
①若AC⊥BD,AB⊥CD则AD⊥BC;
②若E、F、G分别是BC、AB、CD的中点,则∠FEG的大小等于异面直线AC与BD所成角的大小;
③若点O是四面体ABCD外接球的球心,则O在平面ABD上的射影是△ABD的外心;
④若四个面是全等的三角形,则四面体ABCD是正四面体.
其中正确命题的序号是______(填上所有正确命题的序号).
正确答案
①③
解析
解:①若AC⊥BD,AB⊥CD则AD⊥BC
过A作AO⊥平面BCD,垂足为O,则AO⊥CD.
∵AB⊥CD,AO∩AB=A,∴CD⊥平面ABO.
∵BO平面ABO,∴CD⊥BO.同理BC⊥DO.则O为△BCD的垂心,∴CO⊥BD.
∵AO⊥BD,CO∩AO=O,∴BD⊥平面ACO.∴AC⊥平面ACO,∴AC⊥BD.故①正确
②若E、F、G分别是BC、AB、CD的中点,
则∠FEG的大小等于异面直线AC与BD所成角或与异面直线AC与BD所成角互补,故②错误;
③若点O是四面体ABCD外接球的球心,
则点O到平面ABD三个顶点的距离相等,利用勾股定理易得
点O在平面ABD上的射影到ABD三个顶点的距离相等,即为△ABD的外心,故③正确;
④若四个面是全等的三角形,但不一定等边三角形,可能均为直角三角形,故四面体ABCD也不一定是正四面体,故④错误.
故答案为:①③
已知圆锥的正视图是边长为2的正三角形,O是底面圆心.
(Ⅰ)求圆锥的侧面积;
(Ⅱ)经过圆锥的高AO的中点O′作平行于圆锥底面的截面,求截得的两部分几何体的体积比.
正确答案
解:(Ⅰ)由题意得圆锥底面半径r=1,母线长l=2.∴S侧=πrl=2π.
(Ⅱ)设圆锥的高为h,则h=,r=1,
∴小圆锥的高h′=,小圆锥的底面半径r′=
,
∴.
.
∴V圆台=V圆锥-V小圆锥=Sh-
S′h′=
=
.
∴.
解析
解:(Ⅰ)由题意得圆锥底面半径r=1,母线长l=2.∴S侧=πrl=2π.
(Ⅱ)设圆锥的高为h,则h=,r=1,
∴小圆锥的高h′=,小圆锥的底面半径r′=
,
∴.
.
∴V圆台=V圆锥-V小圆锥=Sh-
S′h′=
=
.
∴.
(2015春•安徽期中)过正四棱锥(侧棱长全是1,侧面三角形的顶角为30度)的底面一个顶点的平面截棱锥所得四边形的周长的最小值是( )
正确答案
解析
解:如图所示,
把正四棱锥P-ABCD的四个侧面以顶点为公共点展开,
连接AA1,则AA1是截棱锥所得四边形的周长的最小值;
又PA=PA1,∠APA1=4×30°=120°,
∴=PA2+
-2PA•PA1•cos120°
=12+12-2×1×1×(-)
=3,
∴AA1=;
即截棱锥所得四边形的周长最小值是.
故选:D.
在△ABC中∠C=90°,AC=8,BC=6,以这个直角三角形的一条边所在的直线为轴旋转一周,求所得到的几何体的表面积.
正确答案
解:(1)当以AC边所在的直线为轴旋转一周时,得到的几何体是一个圆锥,它的母线长为AB,底面圆半径为BC=6.由勾股定理,得
AB==10.
∴这时圆锥的表面积=π×6×10+π×62=60π+36π=96π.
(2)当以BC边所在直线为轴旋转一周时,得到的几何体也是一个圆锥,它的母线长为AB=10,底面圆半径为AC=8.
∴圆锥表面积=π×8×10+π×82=80π+64π=144π.
(3)当以AB边所在直线为轴旋转一周时,得到的几何体是底面是同圆,母线长分别是AC和BC的两个圆锥.
作CD⊥AB于D.则CD==4.8.
∵以AC为母线的圆锥的侧面积=π×4.8×8=π,
以BC为母线的圆锥的侧面积=π×4.8×6=π,
∴所求几何体的表面积=π+
π=
π.
解析
解:(1)当以AC边所在的直线为轴旋转一周时,得到的几何体是一个圆锥,它的母线长为AB,底面圆半径为BC=6.由勾股定理,得
AB==10.
∴这时圆锥的表面积=π×6×10+π×62=60π+36π=96π.
(2)当以BC边所在直线为轴旋转一周时,得到的几何体也是一个圆锥,它的母线长为AB=10,底面圆半径为AC=8.
∴圆锥表面积=π×8×10+π×82=80π+64π=144π.
(3)当以AB边所在直线为轴旋转一周时,得到的几何体是底面是同圆,母线长分别是AC和BC的两个圆锥.
作CD⊥AB于D.则CD==4.8.
∵以AC为母线的圆锥的侧面积=π×4.8×8=π,
以BC为母线的圆锥的侧面积=π×4.8×6=π,
∴所求几何体的表面积=π+
π=
π.
若圆锥的侧面积是底面积的3倍,则其母线与底面所成角的余弦值为______.
正确答案
解析
解:根据题意,设圆锥的母线为l,底面圆半径为r,画出轴截面如图所示;
则侧面积是πrl,底面积是πr2;
∴πrl=3πr2,
即l=3r;
∴母线与底面所成角的余弦值为cosθ==
.
故答案为:.
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