- 空间几何体
- 共15406题
下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:对于A,如果一个几何体的三视图是完全相同的,则这个几何体是正方体;也可能是球,不正确;
对于B,如果一个几何体的正视图和俯视图都是矩形,则这个几何体是长方体;可能是放倒的圆柱,不正确;
对于C,如果一个几何体的三视图都是矩形,则这个几何体是长方体;正确;
对于D,如果一个几何体的正视图和侧视图都是等腰梯形,则这个几何体是圆台.可能是棱台;不正确
故选C.
四棱柱ABCD-A1B1C1D1的底面ABCD为矩形,AB=1,AD=2,AA1=3,∠A1AB=∠A1AD=60°,则AC1的长为( )
正确答案
解析
解:记A1在面ABCD内的射影为O,
∵∠A1AB=∠A1AD,
∴O在∠BAD的平分线上,
由O向AB,AD两边作垂线,垂足分别为E,F,连接A1E,A1F,A1E,A1F分别垂直AB,AD于E,F
∵AA1=3,∠A1AB=∠A1AD=60°,
∴AE=AF=
又四棱柱ABCD-A1B1C1D1的底面ABCD为矩形
∴∠OAF=∠OAE=45°,且OE=OF=,可得OA=
在直角三角形A1OA中,由勾股定理得A1O=
过C1作C1M垂直底面于M,则有△C1MC≌△A1OA,由此可得M到直线AD的距离是,M到直线AB的距离是
,C1M=A1O=
所以AC1 ==
故选C.
正四棱柱ABCD-A1B1C1D1的底面边长为1,高为2,一直径为1的球O恰与底面ABCD及四个侧面都相切,直线AC1与球O交于MN两点,则MN的长为______.
正确答案
解析
解:如图,由题意可知球心O在上下底面的中心连线上,球的半径为:,F是AC1与上下底面的中心连线的交点,
所以OF=,OE是球心到直线AC1的距离,OE=
=
,
所以MN==
.
故答案为:.
下列几何体中是棱柱的有( )
正确答案
解析
解:观察图形得:“有两个面互相平行,其余各面都是四边形,”的几何体有:
①③⑤,只有它们是棱柱,
共三个.
故选C.
(B题)在直三棱柱ABC-A1B1C1中,∠BAC=,AB=AC=AA1=1,D和E分别为棱AC、AB上的动点(不包括端点),若C1E⊥B1D,则线段DE长度的取值范围为______.
正确答案
[,1)
解析
解:如图建立空间直角坐标系,
则B1(1,0,1),D(0,y,0),C1(0,1,1),E(x,0,0).
则=(x,-1,-1),
=(-1,y,-1).
∵C1E⊥B1D,
∴-x-y+1=0,
即x+y=1(x>0,y>0),
又∵DE=,
则≥
=
(当且仅当x=y=0.5时,等号成立),
<1.
故答案为:[,1).
试从正方体ABCD-A1B1C1D1的八个顶点中任取若干,连接后构成以下空间几何体,并且用适当的符号表示出来.
(1)只有一个面是等边三角形的三棱锥;
(2)四个面都是等边三角形的三棱锥;
(3)三棱锥.
正确答案
解:(1)只有一个面是等边三角形的三棱锥;
三棱锥C1-ACD1,
(2)四个面都是等边三角形的三棱锥;
三棱锥B1-ACD1,
(3)三棱锥D1-ACD
解析
解:(1)只有一个面是等边三角形的三棱锥;
三棱锥C1-ACD1,
(2)四个面都是等边三角形的三棱锥;
三棱锥B1-ACD1,
(3)三棱锥D1-ACD
如图是正方体ABCD-A1B1C1D1的一种平面展开图,在这个正方体中,E、F、M、N均为所在棱的中点
①NE∥平面ABCD;
②FN∥DE;
③CN与AM是异面直线;
④FM与BD1垂直.
以上四个命题中,正确命题的序号是______.
正确答案
①④
解析
解:如图,NE∥平面ABCD,①正确;
FN不平行于DE,②错;
CN与AM是相交直线,③错;
FM与BD1所在的平面FNM垂直,故FM与BD1垂直,故④正确.
故答案为:①④.
若将下面的展开图恢复成正方体,则∠ABC的度数为 ______°.
正确答案
60
解析
解:还原正方形,连接ABC三个点,可得图形如图所示.
可知AB=AC=BC,所以角的大小为60°
故答案为:60.
正三棱柱ABC-A1B1C1中,底面边长为2,若异面直线AB1与BC1所成的角为60°,则该三棱柱的侧棱长为( )
正确答案
解析
解:如图,
分别取AB,B1C1,A1B1,BB1的中点为E,F,G,H,
连接EF,EH,FH,EG,FG,
设正三棱柱的高为2h,又底面边长为2,
则,
.
在三角形EHF中,由余弦定理可得:
EF2=EH2+FH2-2EH•FH•cos120°,
则,解得:h=
.
∴正三棱柱的高为.
故选:D.
给出下列命题:
①底面是等边三角形,侧面都是等腰三角形的三棱锥是正三棱锥;
②若有两个侧面垂直于底面,则该四棱柱为直四棱柱;
③一个棱锥可以有两条侧棱和底面垂直;
④一个棱锥可以有两个侧面和底面垂直;
⑤所有侧面都是正方形的四棱柱一定是正方体.
其中正确的命题是( )
正确答案
解析
解:对于①,底面是等边三角形,侧面都是等腰三角形的三棱锥不一定是正三棱锥,
如图所示,
若AB=BC=AC=VA,且VA⊥平面ABC,但三棱锥V-ABC表示正三棱锥,∴①错误;
对于②,当有两个侧面垂直于底面时,该四棱柱不一定为直四棱柱,
如两个侧面不是相邻的时,侧棱与底面不一定垂直,∴②错误;
对于③,一个棱锥不能有两条侧棱和底面垂直,否则,这两条侧棱互相平行,∴③错误;
对于④,一个棱锥可以有两个侧面和底面垂直,如①中图形,∴④正确;
对于⑤,所有侧面都是正方形的四棱柱不一定是正方体,
∵各相邻侧面并不一定都互相垂直,∴⑤错误.
综上,正确的命题是④.
故选:D.
向正三棱柱ABC-A1B1C1的容器中,装入一定量水,然后将面ABB1A1放到一个水平面上,则水的形状是______.
正确答案
棱柱
解析
解:如图
水的形状依然是有两个面平行,其他侧面都是平行四边形的几何体,是棱柱;
故答案为:棱柱.
一个表面涂为红色的棱长是4cm的正方体,将其分割成若干个棱长为1cm的小正方体,则只有一面是红色的小正方体个数为( )
正确答案
解析
解:∵正方体的棱长等于4cm,
∴将正方体分割成棱长为1cm的小正方体,总共有43=64个
其中位于大正方体的8个顶点处的小正方体,有3面涂有红色,共8个;
位于大正方体的12条棱处的小正方体,除了顶点处的小正方体外,
其它的小正方体有2面涂有红色,总共有2×12=24个;
位于大正方体内部,没有任何一个面与外界接触的小正方体总共有2×2×2=8个
因此,其中只有一面是红色的小正方体个数为64-8-24-8=24个
故选:C
如图所示,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,M是正方形ABCD的中心,N是棱CC1(包括端点)上的动点,现给出以下命题:
①对于任意的点N,都有MN⊥B1D1;
②存在点N,使得MN⊥平面A1BD;
③存在点N,使得异面直线MN和A1B1所成角的余弦值是;
④对于任意的点N,三棱锥B-MND1的体积为定值.
其中正确命题的编号是______.(写出所有正确命题的编号)
正确答案
①②④
解析
解:在①中,连接A1C1,由正方体的几何特征知,B1D1⊥A1C1,B1D1⊥AA1,
∴B1D1⊥平面ACC1A1,又MN⊂平面ACC1A1,∴B1D1⊥MN,
故①正确.
在②中,连接AC1,由正方体的几何特征知,AC1⊥A1B,AC1⊥A1D,
∴AC1⊥平面A1BD.
当N是棱CC1的中点时,MN∥AC1,则MN∥平面A1BD.
故②正确.
在③中,过N作CD的平行线NE,交DD1于E,连接ME,
过M作MF⊥EN交NE于F,则∠FNM即为异面直线MN与A1B1所成的角.如右图所示.
由知,Rt△EDM≌Rt△NCM,
∴ME=MN,∴EF=FN.
设正方体的棱长为2,CN=x,则cos∠FNM=,
由0≤x≤2知,≤cos∠FNM≤
,
而,故③错误.
在④中,考虑△D1BM,以BM为底,DD1为高,可知是定值.
又CC1∥平面BB1D1D,∴N到平面BB1D1D的距离等于CC1到平面BB1D1D的距离,为定值,
∴三棱锥N-BMD1的体积为定值,
由知,三棱锥B-MND1的体积为定值,
故④正确.
综上,正确命题是①②④.
故答案为①②④.
用一个平面去截一个正方体,所得截面不可能是
(1)钝角三角形;
(2)直角三角形;
(3)菱形;
(4)正五边形;
(5)正六边形.
下述选项正确的是( )
正确答案
解析
解:如图所示截面为三角形ABC,OA=a,OB=b,OC=c,
AC2=a2+c2,AB2=a2+b2,BC2=b2+c2
∴cos∠CAB==
>0,
∴∠CAB为锐角,同理∠ACB与∠ABC也为锐角,即△ABC为锐角三角形;
如右图,取相对棱的中点,得到的四边形是菱形;
正方体有六个面,用平面去截正方体时最多与六个面相交得六边形,
如图为正六边形;
经过正方体的一个顶点去切就可得到5边形.
但此时不可能是正五边形.
故不可能是(1)(2)(4).
故选:B.
如图,正三棱柱ABC-A1B1C1的各棱长都等于2,D在AC1上,F为BB1中点,且FD⊥AC1,有下述结论
(1)AC1⊥BC;
(2)=1;
(3)二面角F-AC1-C的大小为90°;
(4)三棱锥D-ACF的体积为.
正确的有______.
正确答案
(2)(3)(4)
解析
解:(1)连接AB1,则∠B1C1A即为BC和AC1所成的角,在三角形AB1C1中,B1C1=2,AB1=2
,
AC1=2,cos∠B1C1A=
=
,
故(1)错;
(2)连接AF,C1F,则易得AF=FC1=,
又FD⊥AC1,则AD=DC1,故(2)正确;
(3)连接CD,则CD⊥AC1,且FD⊥AC1,
则∠CDF为二面角F-AC1-C的平面角,CD=,CF=
,DF=
=
=
,
即CD2+DF2=CF2,故二面角F-AC1-C的大小为90°,故(3)正确;
(4)由于CD⊥AC1,且FD⊥AC1,则AD⊥平面CDF,
则VD-ACF=VA-DCF=•AD•S△DCF=
×
×
×
=
.故(4)正确.
故答案为:(2)(3)(4)
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