- 空间几何体
- 共15406题
从一个底面半径和高都是R的圆柱中,挖去一个以圆柱的上底为底,下底面的中心为顶点的圆锥,得到一个如图所示的几何体,那么这个几何体的体积是______.
正确答案
解析
解:由题意知,要求的几何体的体积是由圆柱的体积减去圆锥的体积,
圆柱的体积是πR2•R=πR3,
圆锥的体积是=
,
∴要求的几何体的体积是,
故答案为:.
设三棱锥V-ABC的三个侧面与底面所成的二面角都是β,它的高是h,求这个所棱锥底面的内切圆半径.
正确答案
解:自三棱锥的顶点V向底面作垂线,垂足为O,
再过O分别作AB,BC,CA的垂线,
垂足分别是E,F,G连接VE,VF,VG
根据三垂线定理知:VE⊥AB,VF⊥BC,VG⊥AC
因此∠VEO,∠VFO,∠VGO分别为侧面与底面所成二面角的平面角,
由已知条件得
∠VEO=∠VFO=∠VGO=β,
在△VOE和△VOF中,由于VO⊥平面ABC,
所以VO⊥OE,VO⊥OF又因VO=VO,
∠VEO=∠VFO,于是△VEO≌△VFO
由此得到OE=OF同理可证OE=OG,因此OE=OF=OG
又因OE⊥AB,OF⊥BC,OG⊥AC,
所以点O是△ABC的内切圆的圆心
在直角三角形VEO中,VO=h,∠VEO=β,
因此OE=hcotβ.即这个三棱锥底面的内切圆半径为hcotβ.
解析
解:自三棱锥的顶点V向底面作垂线,垂足为O,
再过O分别作AB,BC,CA的垂线,
垂足分别是E,F,G连接VE,VF,VG
根据三垂线定理知:VE⊥AB,VF⊥BC,VG⊥AC
因此∠VEO,∠VFO,∠VGO分别为侧面与底面所成二面角的平面角,
由已知条件得
∠VEO=∠VFO=∠VGO=β,
在△VOE和△VOF中,由于VO⊥平面ABC,
所以VO⊥OE,VO⊥OF又因VO=VO,
∠VEO=∠VFO,于是△VEO≌△VFO
由此得到OE=OF同理可证OE=OG,因此OE=OF=OG
又因OE⊥AB,OF⊥BC,OG⊥AC,
所以点O是△ABC的内切圆的圆心
在直角三角形VEO中,VO=h,∠VEO=β,
因此OE=hcotβ.即这个三棱锥底面的内切圆半径为hcotβ.
一个高为2的圆柱,底面周长为,该圆柱的表面积为______.
正确答案
解析
解:因为一个高为2的圆柱,底面周长为,
所以它的底面半径为:,
所以圆柱的表面积为S=2S底+S侧=2××π+
×2=
.
故答案为:.
由y=|x|和y=3所围成的封闭图形,绕x轴旋转一周,则所得旋转体的体积为( )
正确答案
解析
解:根据题意,可得
由y=|x|和y=3所围成的封闭图形是如图的△AOB,
其中OA⊥OB,OA=OB
分别作AD、BC与x轴垂直,垂足分别为D、C,可得
所求旋转体是由矩形ABCD绕x轴旋转形成的圆柱,减去2个由Rt△BOC旋转形成的圆锥而得
∵V圆柱=π•BC2•CD=π×32×6=54π,V圆锥=π•BC2•0C=
π×32×3=9π
∴所得旋转体的体积为V=V圆柱-2V圆锥=54π-18π=36π
故选:C
棱锥被平行于底面的平面所截,当截面分别平分棱锥的侧棱、侧面积、体积时,相应的截面面积分别为S1、S2、S3,则( )
正确答案
解析
解:∵
∴
∵
∴
∵
∴
∴S1<S2<S3
故选A.
给出下列命题:①底面是正多边形且侧棱和底面成等角的棱锥是正棱锥;②侧棱都相等的棱锥是正棱锥;③侧棱和底面成等角的棱锥是正棱锥;④侧面和底面所成二面角都相等的棱锥是正棱锥,其中正确命题的是______.
正确答案
①
解析
解:根据正棱锥的定义:底面是正多边形,顶点在底面的射影是底面正多边形的中心.
可以判断①底面是正多边形且侧棱和底面成等角的棱锥是正棱锥,符合定义,是正棱锥;故正确.
②侧棱都相等的棱锥是正棱锥不正确;因为底面不一定是正多边形.故错误.
③侧棱和底面成等角的棱锥是正棱锥不正确;底面不一定是正多边形.故错误.
④侧面和底面所成二面角都相等的棱锥是正棱锥;底面不一定是正多边形.错误.
其中正确命题的是①
故答案为:①.
三棱锥P-ABC中,PA⊥面ABC,∠ABC=90°,且PA=AB=BC=1,若空间中存在一个点到P、A、B、C四个点的距离相等,则这个距离是:______.
正确答案
解析
解:∵三棱锥P-ABC中,PA⊥面ABC,∠ABC=90°,且PA=AB=BC=1,
∴可构造棱长为1的正方体,P、A、B、C为其部分顶点,
∴空间中存在一个点到P、A、B、C四个点的距离相等,
∴此点为正方体的中心,
∴这个距离是体对角线的,
故.
等腰Rt△ABC斜边BC上的高AD=1,以AD为折痕将△ABD与△ACD折成互相垂直的两个平面后,某学生得出以下结论:
①BD⊥AC
②∠BAC=60°
③异面直线AB与CD之间的距离为
④点D到平面ABC的距离为
⑤直线AC与平面ABD所成的角为
其中正确结论的序号是______.
正确答案
①②③④⑤
解析
解:∵AD⊥BD,AD⊥CD,平面ABD⊥平面ACD,∴∠BDC=90°,
∴BD⊥平面ACD,∴BD⊥AC,∴①正确;
又知AD=BD=CD=1,∴△ABC为正三角形,∠BAC=60°,∴②正确;
以D为原点,DB、DC、DA分别为x轴、y轴、z轴建立空间直角坐标系,
易知A(0,0,1),B(1,0,0),C(0,1,0),
∴=(1,0,-1),
=(0,1,-1),
=(0,1,0),
设向量n=(x,y,z),=0,
=0
得x-z=0,y=0,令z=1得n=(1,0,1),
∴异面直线AB与DC之间的距离d==
,故③正确;
∵△ABC边长为,.∴S△ABC=
,
由VA-BDC=VD-ABC得×(
×1×1)×1=
×
×h,∴h=
,故④正确;
∵CD⊥平面ABD,∴∠CAD为直线AC与平面ABD所成的角,易知∠CAD=45°,故⑤正确;
故答案为:①②③④⑤.
高为8的圆台内有一个半径为2 的球O1,球心O1在圆台的轴上,球O1与圆台的上底面、侧面都相切,圆台内可再放入一个半径为3的球O2,使得球O2与球O1、圆台的下底面及侧面都只有一个公共点,除球O2,圆台内最多还能放入半径为3的球的个数是( )
正确答案
解析
解:由分析可知:原问题即需要考查半径为4的圆周上均匀分布着几个半径为3且不相交的圆,如图所示,设∠POO2=∠POO3=α,
则sinα=,∵
,
∴45°<α<60°,
∴90°<2α<120°.故圆台内最多还能放入半径为3的球的个数是2.
故选B.
在空间四边形ABCD中,满足______时,对角线AC和BD垂直.(不必写出所有的答案)
正确答案
正四面体(多个答案)
解析
解:空间四边形ABCD为正四面体时,
三角形BCD、三角形ABD 为 正三角形
∴CO⊥BD,AO⊥BD,
又AO∩CO=O
∴BD⊥平面AOC
∵AC 属于 平面AOC
∴AC⊥BD.
故答案为:正四面体.
设O是正三棱锥P-ABC底面是三角形ABC的中心,过O的动平面与PC交于S,与PA、PB的延长线分别交于Q、R,则和式+
+
( )
正确答案
解析
解:设正三棱锥P-ABC中,各侧棱两两夹角为α,PC与面PAB所成角为β,
则vS-PQR=S△PQR•h=
(
PQ•PRsinα)•PS•sinβ.
另一方面,记O到各面的距离为d,则VS-PQR=VO-PQR+VO-PRS+VO-PQS,
即S△PQR•d=
S△PRS•d+
S△PRS•d+
•d
=×
PQ•PRsinα+
×
PS•PRsinα+
×
PQ•PS•sinα,
故有:PQ•PR•PS•sinβ=d(PQ•PR+PR•PS+PQ•PS),
即+
+
=
=常数.
故选:D.
Rt△ABC中,A=30°,BC=2,将Rt△ABC沿斜边AC所在直线旋转一周,那么所得几何体的体积为 ______.
正确答案
4π
解析
解:Rt△ABC中,A=30°,BC=2,将Rt△ABC沿斜边AC所在直线旋转一周,
旋转体可以看作是由两个相同底面的圆锥构成的,
底面半径为,如图
圆锥的体积为:=4π.
故答案为:4π
将某个圆锥沿着母线和底面圆周剪开后展开,所得的平面图是一个圆和扇形,己知该扇形的半径为24cm,圆心角为,则圆锥的体积是______cm3.
正确答案
解析
解:设圆锥的底面半径为r,高为h,母线为l,
根据侧面展开扇形的圆心角为,
得,可得r=
=16cm.
因此,h==
,可得圆锥的体积V=
=
cm3.
故答案为:
已知一个正三棱锥的侧面都是等边三角形,侧棱长为3,则三棱锥的高是 ______.
正确答案
解析
解:如图,设正三棱锥的顶点P在底面上的射影为D,
则在直角三角形PAD中,PA=3,AD=,
∴三棱锥的高PD==
,
故答案为:.
在四棱锥的四个侧面中,直角三角形最多可有 ______个.
正确答案
4
解析
解:如图底面是矩形,一条侧棱垂直底面,
那么它的四个侧面都是直角三角形.
故答案为:4.
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