- 空间几何体
- 共15406题
如果三棱锥A-BCD的底面BCD是正三角形,顶点A在底面BCD上的射影是△BCD的中心,则这样的三棱锥称为正三棱锥.给出下列结论:
①正三棱锥所有棱长都相等;
②正三棱锥至少有一组对棱(如棱AB与CD)不垂直;
③当正三棱锥所有棱长都相等时,该棱锥内任意一点到它的四个面的距离之和为定值;
④若正三棱锥所有棱长均为2,则该棱锥外接球的表面积等于12π.
⑤若正三棱锥A-BCD的侧棱长均为2,一个侧面的顶角为40°,过点B的平面分别交侧棱AC,AD于M,N.则△BMN周长的最小值等于2.
以上结论正确的是______(写出所有正确命题的序号).
正确答案
③④⑤
解析
解:①正三棱锥所有侧棱长都相等,底边长都相等,故不正确;
②正三棱锥顶点A在底面BCD上的射影是△BCD的中心,故对棱(如棱AB与CD)垂直,故不正确;
③当正三棱锥所有棱长都相等时,该棱锥内任意一点到它的四个面的距离之和等于此正四面体的高,为定值,故正确;
④若正三棱锥所有棱长均为2,则该棱锥外接球半径为
,表面积等于12π,正确.
⑤若正三棱锥A-BCD的侧棱长均为2,一个侧面的顶角为40°,过点B的平面分别交侧棱AC,AD于M,N.则△BMN周长的最小值等于=2
,故正确.
故答案为:③④⑤.
已知四面体ABCD,沿棱AB、AC、AD剪开,铺成平面图形,得到△A1A2A3(如图),试写出四面体ABCD应满足的一个性质:______.
正确答案
四面体是正四面体;或者四面体的三个角B,C,D处的三个角的和都是180°
解析
解:仔细观察,发现四面体ABCD,沿棱AB、AC、AD剪开,铺成平面图形,展开后的图形是三角形,A1,A2,A3,三点与A重合,不妨四面体是正四面体即可满足题意.
故答案为:四面体是正四面体;或者四面体的三个角B,C,D处的三个角的和都是180°.
正三棱锥P-ABC侧棱长为a,∠APB=30°,D、E分别在PB、PC上,则△ADE的周长的最小值为______.
正确答案
解析
解:三棱锥的侧面展开图,如图,
△ADE的周长的最小值为AA1,
∠APA1=90°
所以AA1=,
故答案为:.
正三棱锥S-ABC中,AB=2,,D、E分别是棱SA、SB上的点,Q为边AB的中点,SQ⊥平面CDE,则三角形CDE的面积为______.
正确答案
解析
解:由Q为边AB的中点得SQ⊥AB,又SQ⊥平面CDE,
可得 DE∥AB,SQ⊥CM.
设SQ交DE于M点,
另由正三棱锥S-ABC中,AB=2,,可得 CQ=
,SC=
,
∴M为SQ的中点,从而DE是SAB的中位线,求得,
则三角形CDE的面积为 DE×CM=
,
故答案为 .
如图(1),在直角梯形ABCP中,AP∥BC,AP⊥AB,AB=BC=
AP,D为AP的中点,E,F,G分别为PC,PD,CB的中点,将△PCD沿CD折起,得到四棱锥P-ABCD,如图(2).则在四棱锥P-ABCD中,AP与平面EFG的位置关系为______.
正确答案
平行
解析
解:可以取AD的中点为H,连接FH,
因为F为中点,
所以FH∥PA,
∴PA∥平面EFHG,
∴AP∥平面EFG.
故答案为:平行.
已知四棱锥V-ABCD,底面ABCD是边长为3的正方形,VA⊥平面ABCD,且VA=4,则此四棱锥的侧面中,所有直角三角形的面积的和是( )
正确答案
解析
解:∵VA⊥平面ABCD,BC⊂平面ABCD,∴VA⊥BC
∵底面ABCD是正方形,可得BC⊥AB,VA∩AB=A
∴BC⊥平面VAB,结合VB⊂平面VAB,得BC⊥VB
同理可得CD⊥VD
∵VA⊥平面ABCD,AB、AD⊂平面ABCD,
∴VA⊥AB且VA⊥AD
综上所述,四棱锥的四个面都是直角三角形,
∵VA=4,AB=AD=3,∴VB=VD==5
由此可得,所有直角三角形的面积的和为.
故选:C
已知正四棱锥的底面边长是4cm,侧棱长是cm,则此四棱锥的高为 ______cm.
正确答案
2
解析
解:如图所示:SB=
,OB=
,
∴,
故答案为:2.
在正方体ABCD-A1B1C1D1中,点E为底面ABCD上的动点.若三棱锥B-D1EC的表面积最大,则E点位于( )
正确答案
解析
解:如图,
E为底面ABCD上的动点,连接BE,CE,D1E,
对三棱锥B-D1EC,无论E在底面ABCD上的何位置,
面BCD1 的面积为定值,
要使三棱锥B-D1EC的表面积最大,则侧面BCE、CAD1、BAD1 的面积和最大,
而当E与A重合时,三侧面的面积均最大,
∴E点位于点A处时,三棱锥B-D1EC的表面积最大.
故选:A.
如图是一几何体的平面展开图,其中ABCD为正方形,E,F分别为PA,PD的中点.在此几何体中,给出下面四个结论:
①B,E,F,C四点共面;
②直线BF与AE异面;
③直线EF∥平面PBC;
④平面BCE⊥平面PAD;.
⑤折线B→E→F→C是从B点出发,绕过三角形PAD面,到达点C的一条最短路径.
其中正确的有______.(请写出所有符合条件的序号)
正确答案
①②③
解析
解:根据几何体的平面展开图,画出它的直观图如下:
①根据已知,EF∥AD∥BC;
∴EF∥BC;
∴B,E,F,C四点共面;
∴该结论正确;
②由图可看出BF和AE异面;
∴该结论正确;
③由①EF∥BC,EF⊄平面PBC,BC⊂平面PBC;
∴EF∥平面PBC;
∴该结论正确;
④分别取AD,EF,BC的中点G,H,M,并连接GH,HM,MG,则GH⊥EF,HM⊥EF;
而EF是平面BCE和平面PAD的交线;
∴∠GHM为平面BCE与平面PAD形成的二面角的平面角;
若设该几何体的侧棱长为2,则:
GH=,HM=
,MG=2;
显然GH2+HM2≠MG2;
∴∠GHM≠90°;
∴平面BCE与平面PAD不垂直;
∴该结论错误;
⑤把该正四棱锥沿底面各边及侧棱PD剪开,得到的展开图如下:
BH⊥PA,∴B到侧棱PA的最短距离为BE,BE=;
过E作EN⊥PD,则EN是点E到PD的最短距离,且EN=,NP=
;
而N到C的最短距离便是线段NC的长,NC=;
∴从B点出发,绕过PAD面到达C点的最短距离为;
而BE+EF+FC=;
∴该结论错误;
综上得正确的结论为①②③.
故答案为:①②③.
若正三棱柱的所有棱长均为a,且其体积为16,则a=______.
正确答案
4
解析
解:由题意可得,正棱柱的底面是变长等于a的等边三角形,面积为•a•a•sin60°,正棱柱的高为a,
∴(•a•a•sin60°)•a=16
,∴a=4,
故答案为:4.
一个棱锥至少由几个面构成( )
正确答案
解析
解:在所有的棱锥中,只有三棱锥的面数最少,共4个面,
故一个棱锥至少由4个面构成,
故选B.
已知某圆锥的体积是12πcm3,底面半径等于3cm.
(1)求该圆锥的高;
(2)求该圆锥的侧面积.
正确答案
解:(1)圆锥底面积为9πcm2,…(1分)
设圆锥高为hcm,由体积,…(5分)由V=12πcm3得h=4cm; …(8分)
(2)母线长l=5cm,…(9分)设底面周长为c,则该圆锥的侧面积=,…(12分)
所以该圆锥的侧面积=15πcm2.…(14分)
解析
解:(1)圆锥底面积为9πcm2,…(1分)
设圆锥高为hcm,由体积,…(5分)由V=12πcm3得h=4cm; …(8分)
(2)母线长l=5cm,…(9分)设底面周长为c,则该圆锥的侧面积=,…(12分)
所以该圆锥的侧面积=15πcm2.…(14分)
如果圆锥底面半径为r,轴截面为等腰直角三角形,那么圆锥的侧面积为( )
正确答案
解析
解:∵圆锥的轴截面是等腰直角三角形,圆锥的底面半径为r,
圆锥的轴截面是等腰直角三角形,
∴圆锥的母线长为 r,
底面周长为:2πr.
圆锥的侧面积为:×2πr×
r=
.
故选A.
若△ABC沿三条中位线折起后能拼接成一个三棱锥,则称△ABC为“和谐三角形”.设三个内角分别为A、B、C,则下列条件中能够确定△ABC为“和谐三角形”的有______.(请将符合题意的条件序号都填上)
①A:B:C=7:20:25;
②sinA:sinB:sinC=7:20:25;
③cosA:cosB:cosC=7:20:25;
④tanA:tanB:tanC=7:20:25.
正确答案
①③④
解析
解:①∵A:B:C=7:20:25,∴△ABC是锐角三角形,故是和谐三角形,
②∵sinA:sinB:sinC=7:20:25,∴△ABC是钝角三角形,故不是和谐三角形,
③∵cosA:cosB:cosC=7:20:25,∴△ABC是锐角三角形,故是和谐三角形,
④tanA:tanB:tanC=7:20:25,∴△ABC是锐角三角形,故是和谐三角形,
故答案为:①③④.
若圆锥的底面半径为3.侧面展开图的圆心角是60°,则其母线长为______.
正确答案
18
解析
解:设母线长为l,则
解得:l=18.
故答案为:180.
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