- 空间几何体
- 共15406题
圆台两底面半径分别是2和5,母线长是3,则它的轴截面的面积是______.
正确答案
63
解析
解:由题意,圆台的轴截面为等腰梯形,
∵圆台两底面半径分别是2和5,母线长是3,
∴高为=9,
∴轴截面的面积是×(4+10)×9=63.
故答案为:63.
周长为20cm的矩形,绕一条边旋转成一个圆柱,则圆柱体积的最大值为______cm3.
正确答案
解:∵矩形的周长为20cm
设矩形的长为xcm,则宽为(10-x)cm
设绕其宽旋转成一个圆柱,
则圆柱的底面半径为xcm,高为(10-x)cm
则圆柱的体积V=πR2•h=πx2(10-x)
=
≤4π=
.
当且仅当,即x=
时,圆柱体积取最大值
此时V=cm3
故答案为:cm3
解析
解:∵矩形的周长为20cm
设矩形的长为xcm,则宽为(10-x)cm
设绕其宽旋转成一个圆柱,
则圆柱的底面半径为xcm,高为(10-x)cm
则圆柱的体积V=πR2•h=πx2(10-x)
=
≤4π=
.
当且仅当,即x=
时,圆柱体积取最大值
此时V=cm3
故答案为:cm3
如图,在一根长11cm,外圆周长6cm的圆柱形柱体外表面,用一根细铁丝缠绕,组成10个螺旋,如果铁丝的两端恰好落在圆柱的同一条母线上,则铁丝长度的最小值为( )
正确答案
解析
解:∵圆柱形柱体的高为11,外圆周长6,
又∵铁丝在柱体上缠绕10圈,且铁丝的两个端点落在圆柱的同一母线的两端,
则我们可以得到将圆柱面展开后得到的平面图形如下图示:
其中每一个小矩形的宽为圆柱的周长6,高为圆柱的高11,
则大矩形的对称线即为铁丝的长度最小值.
此时铁丝的长度最小值为:=61.
故选A.
已知一圆锥轴截面的顶角为120°,过顶点的截面三角形的最大面积为2,则圆锥的母线长为______.
正确答案
2
解析
解:如图,过圆锥顶点P认作一截面PAB,交底面圆与AB,
∵圆锥轴截面的顶角为120°,则∠APB=90°,
∴过圆锥顶点的截面中,最大截面面积为2.
,∴l=2.
圆锥的母线长为:2.
故答案为:2.
图中的几何体是由哪个平面图形绕虚线旋转得到的( )
正确答案
解析
解:旋转体是由一个圆锥和一个圆台组成的,可知上面是直角三角形,下面是倒放的直角梯形,旋转以前的图形为两平面图形组合而成的,可知选A.
故选A.
用一个平行于圆锥底面的平面截该圆锥,截得圆台的上、下底面半径之比是1:4,截去的小圆锥的母线长是3cm,则圆台的母线长______cm.
正确答案
9
解析
解:如图,设圆台的母线长为y,
小圆锥底面与被截的圆锥底
面半径分别是x、4x,
根据相似三角形的性质得.
解此方程得y=9.
所以圆台的母线长为9cm.
如图,一个四面体S-ABC的六条棱长都为4,E为SA的中点,过点E作平面EFH∥平面SBC.且平面EFH∩平面ABC=FH,则△HFE面积为______.
正确答案
解析
解:如图所示,
∵四面体S-ABC的六条棱长都为4,
∴△SBC的面积是S△SBC=×4×4sin60°=4
;
又∵E为SA的中点,平面EFH∥平面SBC,且平面EFH∩平面ABC=FH,
∴EF∥SB,且EF=SB,
FH∥BC,且FH=BC;
∴△HFE∽△SBC,
∴△HFE的面积为S△SBC=
.
故答案为:.
一个圆锥的底面积为4π,且该圆锥的母线与底面所成的角为,则该圆锥的侧面积为______.
正确答案
8π
解析
解:依题意圆锥的底面积为4π,知底面半径r=2,
又该圆锥的母线与底面所成的角为,故母线长l=2r=4,
则由圆锥的侧面积公式得S=πrl=π×2×4=8π.
故答案为:8π.
如图,将边长为5+
的正方形,剪去阴影部分后,得到圆锥的侧面和底面的展开图,则圆锥的体积是( )
正确答案
解析
解:根据题意,欲在正方形内剪去阴影部分后裁剪出圆锥的底面,
则圆锥的底面圆与正方形的边和以A为中心角的扇形的弧都相切,
设此时圆的圆心为M,与BC边相切于点N,设圆锥底面圆的半径是r,母线为l,
可得AC=AM+CM=,即l+(1+
)r=
,
∵扇形的弧长正好等于底面圆的周长,即,解之得l=4r,
∴两式联解可得r=,
由此可得l=4,圆锥的高h=
=
,
圆锥的体积V==
=
.
故选:A
(2015•上虞市二模)三棱锥P-ABC,PC⊥面ABC,△PAC是等腰三角形,PA=4,AB⊥BC,CH⊥PB,垂足为H,D是PA的中点,则△CDH的面积最大时,CB的长是( )
正确答案
解析
解:三棱锥P-ABC中,PC⊥面ABC,AB⊂平面ABC,∴PC⊥AB;
又AB⊥BC,BC∩PC=C,
∴AB⊥平面PBC;
又CH⊂平面PBC,
∴AB⊥CH,
又CH⊥PB,
PB∩AB=B,
∴CH⊥平面PAB,
又DH⊂平面PAB,
∴CH⊥DH;
又△PAC是等腰直角三角形,且PA=4,D是PA的中点,
∴CD=PA=2,
设CH=a,DH=b,
则a2+b2=CD2=4,
∴4=a2+b2≥2ab,
即ab≤1,
当且仅当a=b=时,“=”成立,此时△CDH的面积最大;
在Rt△PBC,设BC=x,
则PB==
=
,
∴PC•BC=
PB•CH,
即2•x=
•
;
解得x=,
∴CB的长是.
故选:D.
一个圆柱体的正视图是一个边长为2的正方形,则此圆柱的侧面积为( )
正确答案
解析
解:∵圆柱体的正视图是一个边长为2的正方形,
∴圆柱体的底面圆的直径为2,体高为2;
则此圆柱的侧面积为S=π•2•2=4π.
故选:D.
已知三棱锥S-ABC是三条侧棱两两垂直的三棱锥,O是底面△ABC内的一点,则G=tan∠OSA•tan∠OSB•tan∠OSC的最小值是______.
正确答案
解析
解:如图,设∠OSA=α,∠OSB=β,∠OSC=γ
过O分别作与SA、SB、SC平行的平面交三棱锥的侧棱,侧面于如图所示的点,
得到的图形是以SO为对角线的长方体,
则cos2α+cos2β+cos2γ=.
所以sin2α=1-cos2α=cos2β+cos2γ≥2cosβcosγ.
同理sin2β≥2cosαcosγ,sin2γ≥2cosαcosβ.
则sin2α•sin2β•sin2γ≥8cos2α•cos2β•cos2γ.
所以G=tan∠OSA•tan∠OSB•tan∠OSC,
故答案为.
圆锥的全面积为27πcm2,侧面展开图是一个半圆,
求:(1)圆锥母线与底面所成的角;
(2)圆锥的体积.
正确答案
解:(1)设圆锥的母线长为R,由于圆锥侧面展开图是一个半圆,所以圆锥的底面周长为πR,
∴圆锥底面半径,圆锥的底面直径为R,所以圆锥的轴截面是正三角形
∴母线与底面所成的角为. …(6分)
(2)由 ,得R=6,
∴圆锥的高,
∴圆锥的体积…(12分)
解析
解:(1)设圆锥的母线长为R,由于圆锥侧面展开图是一个半圆,所以圆锥的底面周长为πR,
∴圆锥底面半径,圆锥的底面直径为R,所以圆锥的轴截面是正三角形
∴母线与底面所成的角为. …(6分)
(2)由 ,得R=6,
∴圆锥的高,
∴圆锥的体积…(12分)
(2015秋•上海校级月考)一个圆锥形的空杯子,上面放着一个半球形的冰淇淋,形成如图所示的几何体.
(1)求该几何体的表面积;(精确到0.1cm2)
(2)如果冰淇淋融化了,会溢出杯子吗?请用有关数据说明.(杯壁的厚度忽略不计)
正确答案
解:(1)根据题意,该几何体的表面的上部分是一个半径为3cm的半球,下部分是底面半径为3cm,高为10cm的圆锥
由勾股定理,得圆锥的母线长为l==
cm
∴S圆锥侧=πrl=3πcm2又∵上部分半球的面积为:S半球=
×4π×32=18πcm2
∴该几何体的表面积为:S表=S半球+S圆锥=3π+18π----------4分
=≈154.9cm2-----------------6分
(2)若上部分半球的体积不大于下部分圆锥的体积时,冰淇淋不会溢出杯子,否则就会溢出杯子
∵,
-----------------------------10分
∴V半球<V圆锥,可得冰淇淋不会溢出杯子--------------------------------------------1分.
解析
解:(1)根据题意,该几何体的表面的上部分是一个半径为3cm的半球,下部分是底面半径为3cm,高为10cm的圆锥
由勾股定理,得圆锥的母线长为l==
cm
∴S圆锥侧=πrl=3πcm2又∵上部分半球的面积为:S半球=
×4π×32=18πcm2
∴该几何体的表面积为:S表=S半球+S圆锥=3π+18π----------4分
=≈154.9cm2-----------------6分
(2)若上部分半球的体积不大于下部分圆锥的体积时,冰淇淋不会溢出杯子,否则就会溢出杯子
∵,
-----------------------------10分
∴V半球<V圆锥,可得冰淇淋不会溢出杯子--------------------------------------------1分.
若圆锥的侧面展开图是半径为1cm、圆心角为180°的半圆,则这个圆锥的轴截面面积等于______.
正确答案
解析
解:设该圆锥的底面半径为r,高为h,母线为l
∵圆锥的侧面展开图是半径为1cm、圆心角为180°的半圆,
∴母线l=1,且2πr=×2π×1,解之得r=
∵r2+h2=l2,∴高h==
∵圆锥的轴截面是以底面直径为底,圆的高为高的等腰三角形
∴该圆锥的轴截面面积S=×2r×h=
故答案为:
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