- 空间几何体
- 共15406题
圆台的一个底面周长是另一个底面周长的3倍,母线长为3,圆台的侧面积为84π,则圆台较小底面的半径为( )
正确答案
解析
解:设上底面半径为r,因为圆台的一个底面周长是另一个底面周长的3倍,母线长为3,圆台的侧面积为84π,所以S侧面积=π(r+3r)l=84π,r=7
故选A
正四棱锥P-ABCD,B1为PB的中点,D1为PD的中点,则两个棱锥A-B1CD1,P-ABCD的体积之比是( )
正确答案
解析
解:如图,棱锥A-B1CD1的体积可以看成是正四棱锥P-ABCD的体积减去角上的四个小棱锥的体积得到,
∵B1为PB的中点,D1为PD的中点,
∴棱锥B1-ABC,的体积和棱锥D1-ACD的体积都是正四棱锥P-ABCD的体积的,
棱锥C-PB1D1,的体积与棱锥A-PB1D1的体积之和是正四棱锥P-ABCD的体积的,
则中间剩下的棱锥A-B1CD1的体积
V=正四棱锥P-ABCD的体积-3×个正四棱锥P-ABCD的体积
=个正四棱锥P-ABCD的体积,
则两个棱锥A-B1CD1,P-ABCD的体积之比是1:4.
故选A.
正四面体A-BCD棱长为1,点P在AB上移动,点Q在CD上移动,则PQ的最小值为( )
正确答案
解析
解:∵正四面体A-BCD棱长为1,
点P在AB上移动,点Q在CD上移动,
故当PQ为异面直线AB与CD的公垂线段时,PQ取最小值
由正四面体的几何特征可得此时,P为AB的中点,Q为CD的中点
在Rt△PBQ中,PB=,BQ=
则PQ==
故选B
如图,已知圆锥的底面半径为r=10,点Q为半圆弧
的中点,点P为母线SA的中点.若PQ与SO所成角为
,求此圆锥的全面积与体积.
正确答案
解:取OA的中点H,连接PH,QH,
则PH∥SO,且PH=SO,∴PH⊥平面AQB,
∵PQ与SO所成角为,∴∠QPH=
,
在直角三角形△QOH中,∵点Q为半圆弧的中点,r=10,
∴QH=5,
在直角三角形△PHQ中,=tan
=1,则PH=5
,即SO=10
,
在直角三角形△SOA中,SA==10
,
∴圆锥的全面积S=πr2+πr•SA=100π+100π=100π(1+
),
圆锥的体积V=πr2•SO=
π×100×10
=
,
解析
解:取OA的中点H,连接PH,QH,
则PH∥SO,且PH=SO,∴PH⊥平面AQB,
∵PQ与SO所成角为,∴∠QPH=
,
在直角三角形△QOH中,∵点Q为半圆弧的中点,r=10,
∴QH=5,
在直角三角形△PHQ中,=tan
=1,则PH=5
,即SO=10
,
在直角三角形△SOA中,SA==10
,
∴圆锥的全面积S=πr2+πr•SA=100π+100π=100π(1+
),
圆锥的体积V=πr2•SO=
π×100×10
=
,
如图,空间四边形ABCD的对棱AD、BC成60°的角,且AD=BC=4,平行于AD与BC的截面分别交AB、AC、CD、BD于E、F、G、H.
(1)求证:四边形EFGH为平行四边形;
(2)E在AB的何处时截面EFGH的面积最大?最大面积是多少?
正确答案
解:(1)∵BC∥平面EFGH,BC⊂平面ABC,平面ABC∩平面EFGH=EF,
∴BC∥EF.同理可得BC∥GH,可得EF∥GH,
同理得到EH∥FG,
∴四边形EGFH中,两组对边分别平行,
因此,四边形EFGH为平行四边形.
(2)∵AD与BC成60°角,
∴平行四边形EFGH中∠HGF=60°或120°,
可得截面EFGH的面积S=GH•GF•sin∠HGE=GH•GF
∵设,则
=1-λ
∴GH=λBC=4λ,BC=λAD=4-4λ
可得GH•GF=16λ(1-λ)≤16×[]2=4
当且仅当时等号成立
由此可得:当E为AB的中点时,截面EFGH的面积最大,最大值为2.
解析
解:(1)∵BC∥平面EFGH,BC⊂平面ABC,平面ABC∩平面EFGH=EF,
∴BC∥EF.同理可得BC∥GH,可得EF∥GH,
同理得到EH∥FG,
∴四边形EGFH中,两组对边分别平行,
因此,四边形EFGH为平行四边形.
(2)∵AD与BC成60°角,
∴平行四边形EFGH中∠HGF=60°或120°,
可得截面EFGH的面积S=GH•GF•sin∠HGE=GH•GF
∵设,则
=1-λ
∴GH=λBC=4λ,BC=λAD=4-4λ
可得GH•GF=16λ(1-λ)≤16×[]2=4
当且仅当时等号成立
由此可得:当E为AB的中点时,截面EFGH的面积最大,最大值为2.
如图,在四边形ABCD中,∠DAB=90°,∠ADC=135°,AB=5,CD=2
,AD=2,求四边形ABCD绕AD旋转一周所成几何体的表面积.
正确答案
解:四边形ABCD绕AD旋转一周所成的
几何体,如右图:
S表面=S圆台下底面+S圆台侧面+S圆锥侧面=
πr22+π(r1+r2)l2+πr1l1==
=
解析
解:四边形ABCD绕AD旋转一周所成的
几何体,如右图:
S表面=S圆台下底面+S圆台侧面+S圆锥侧面=
πr22+π(r1+r2)l2+πr1l1==
=
把一个长、宽之比为3:2的矩形分别绕其长和宽旋转360°,得到的两个几何体的体积之比为( )
正确答案
解析
解:设长为3a,宽为2a,则
分别绕其长和宽旋转360°,得到的两个几何体的体积之比为π•(2a)2•3a:π•(3a)2•2a=2:3,
故选:B.
若一个圆锥的轴截面是等边三角形,其面积为,则这个圆锥的全面积为______.
正确答案
6π
解析
解:一个圆锥的轴截面是等边三角形,其面积为,则它的边长是a,
所以=
,∴a=2
,
这个圆锥的全面积是:2π+×2π×
×2
=6π
故答案为:6π.
由半径为10cm的半圆面所围成圆锥的高为______(cm).
正确答案
解析
解:由题意可知,半圆的半径是所围成的圆锥的母线,
半圆的弧长为所围成的圆锥的底面周长.
所以圆锥的母线长等于l=10cm,
设圆锥的底面半径为r(cm),则2πr=,
所以r=5(cm).
则圆锥的高为(cm).
故答案为.
已知圆锥的母线长为8,底面圆周长为6π,则它的表面积是______.
正确答案
33π
解析
解:因为底面圆周长为6π=2πr,所以圆锥的底面半径为3,
所以圆锥表面积S=π×32+π×3×8=9π+24π=33π.
故答案为:33π
要制造一个底面半径为4cm,母线长为6cm的圆锥,用一块长方形材料做它的侧面,这样的长方形的长与宽的最小值分别是______.
正确答案
12cm,9cm
解析
解:∵圆锥的底面半径为4cm,母线长为6cm
∴圆锥的侧面展开扇形的圆心角α==
由此可得,此圆锥的侧面展开图是底面半径为R=6cm,圆心角为的扇形
按如图方法将此扇形旋转于矩形ABCD内,使BC、CD、AD与扇形的弧相切,
且两条半径的外端在线段AB上时,矩形ABCD的边长有最小值
由此可得AB=2R=12cm,AD=R+Rcos=
=9cm
故答案为:12cm,9cm
已知圆柱OO1的底面半径为13cm,高为10cm,一平面平行于圆柱OO1的轴OO1,且与轴OO1的距离为5cm,截圆柱得矩形ABB1A1.(1)求圆柱的侧面积与体积;(2)求截面ABB1A1的面积.
正确答案
解:(1)圆柱OO1的底面半径为13cm,高为10cm,
一平面平行于圆柱OO1的轴OO1,且与轴OO1的距离为5cm,截圆柱得矩形ABB1A1的边长为24cm,
所以圆柱的侧面积为2πRh=2×10×13π=260π(cm2).
体积为πR2h=132×10π=1690π(cm3).
(2)截圆柱得矩形ABB1A1的上底边边长为:24,
所以截面面积为:10×24=240cm2.
解析
解:(1)圆柱OO1的底面半径为13cm,高为10cm,
一平面平行于圆柱OO1的轴OO1,且与轴OO1的距离为5cm,截圆柱得矩形ABB1A1的边长为24cm,
所以圆柱的侧面积为2πRh=2×10×13π=260π(cm2).
体积为πR2h=132×10π=1690π(cm3).
(2)截圆柱得矩形ABB1A1的上底边边长为:24,
所以截面面积为:10×24=240cm2.
若圆锥的表面积为3π,且它的侧面展开图是一个半圆,则这个圆锥的底面的直径为______.
正确答案
2
解析
解:设圆锥的底面的半径为r,圆锥的母线为l,
则由πl=2πr得l=2r,
而S=πr2+πr•2r=3πr2=3π
故r2=1
解得r=1,所以直径为:2.
故答案为:2.
如图所表示的简单组合体可由下面某个图形绕对称轴旋转而成,这个图形是( )
正确答案
解析
解:因为几何体是下部为圆柱,上部为圆锥,所以几何体是由下部是矩形,上部是直角三角形旋转而得,
故选C.
如图,正三棱锥P-ABC的所有棱长都为4.点D,E,F分别在棱PA,PB,PC上,满足DE=EF=3,DF=2的△DEF个数是( )
正确答案
解析
解:设PD=x,PE=y,PF=z,则
∵DE=EF=3,DF=2,
∴由余弦定理得,x2+y2-2xy•=9①
y2+z2-2yz=9②
z2+x2-2zx=4③
①-②得,x2-z2=xy-yz,
即(x+z)(x-z)=y(x-z),
(1)若x=z,则由③得,x=z=2,
由①得,y=1,
(2)若x≠z,则y=x+z,
代入②,得,x2+z2+xz=9,
又x2+z2-zx=4,
解得,x=,z=
或z=
,x=
.
故符合条件的△DEF的个数有3个.
故选:C.
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