- 空间几何体
- 共15406题
设圆台的上下底面的半径分别为r和R,母线长为l,则该圆台的过任意两条母线的截面梯形面积的最大值是______
.
正确答案
(R+r)或R2-r2
解析
解:依题意,过圆台的过任意两条母线的截面梯形面积最大的是轴截面,
∵圆台的上下底面的半径分别为r和R,母线长为l,
当圆台的轴截面的母线延长后所成的夹角θ∈(0,90°]时,轴截面的面积最大,
此时其高h=,
∴截面面积S==(R+r)•
.
当圆台的轴截面的母线延长后所成的夹角θ∈(90°,180°)时,
截面的两条母线延长后所成的夹角为90°时,面积最大,此时截面的高h=R-r,
∴截面面积S=R2-r2,
故答案为:(R+r)•或R2-r2.
如图,正四面体S-ABC的边长为a,D是SA的中点,E是BC的中点,则SDE绕SE旋转一周所得旋转体的体积为______.
正确答案
解析
解:连接AE,因为△SDE和△ABC都是边长为a的正三角形,并且SE和AE分别是它们的中线,
所以SE=AE,从而△SDE为等腰三角形,由于D是SA的中点,
所以ED⊥SA.作DF⊥SE,交SE于点F.考虑直角△SDE的面积,得到 ,所以,
,
.
所求的旋转体的体积是以DF为底面半径,分别以SF和EF为高的两个圆锥的体积的和,即 .
故答案为:.
已知点A(x1,m),B(x2,m),C(x2,0),D(x1,0),其中x2>x1>0,且和
为方程yx2-x+y=0的两组不同实数解,若四边形ABCD是矩形,则此矩形绕x轴旋转一周得到的圆柱的体积的最大值为______.
正确答案
解析
解:∵和
为方程yx2-x+y=0的两组不同实数解,
∴x1,x2为方程mx2-x+m=0的两个不同实数解,
∴x1+x2=,x1x2=1,
矩形绕x轴旋转一周得到的圆柱的体积V=πm2|x1-x2|=πm2•=π
=π,
∴m2=时,矩形绕x轴旋转一周得到的圆柱的体积的最大值为
.
故答案为:.
如图,三棱锥A-BCD中,AB⊥底面BCD,BC⊥CD,且AB=BC=1,CD=2,点E为CD的中点,则AE的长为( )
正确答案
解析
解:由题意得,CD⊥面ABC,BE=
=
=
,
AE==
=
,
故选 B.
如图,在四棱椎P-ABCD中,底面ABCD是边长为6的菱形,侧棱PD⊥平面ABCD,BD=6,PD=3
,点E,F分别是PB,CB上靠近点B的一个三等分点.
(Ⅰ)求证:AC⊥DE;
(Ⅱ)求三棱椎F-PAB的高;
(Ⅲ)在线段PC上是否存在一点G,使得FG与平面PDC所成角的正弦值为?若存在,请求出CG的长,若不存在,请说明理由.
正确答案
解:(Ⅰ)证明:四棱椎P-ABCD中,底面ABCD是菱形,
∴AC⊥BD,
又PD⊥平面ABCD,AC⊂平面ABCD,
∴PD⊥AC,
又PD∩BD=D,
PD⊂平面PBD,BD⊂平面PBD,
∴AC⊥平面PBD,
又DE⊂平面PBD,
∴AC⊥DE;
(Ⅱ)∵V三棱锥F-PAB=V三棱锥P-ABF,
∴S△PAB•h=
S△ABF•PD,
∴h==
=
;
∴三棱椎F-PAB的高为;
(Ⅲ)设在线段PC上存在一点G,使FG与平面PDC所成角的正弦值为,
如图所示;
则过点F作FH⊥DC于H,连接GH,
∵PD⊥平面ABCD,PD⊂平面PCD,
∴平面PCD⊥平面ABCD;
又平面PCD∩平面ABCD=CD,
∴FH⊥平面PCD,
∴∠FGH是直线GF与平面PCD所成的角;
又GH⊂平面PCD,∴HF⊥GH;
∵FC=BC=4,
∴HF=FCsin=4×
=2
,
HC=FCcos=4×
=2;
∵sin∠FGH==
,
∴FG=3HF=3×2=6
,
∴HG==
=4
>6=PC,
∴点G不在线段PC上.
解析
解:(Ⅰ)证明:四棱椎P-ABCD中,底面ABCD是菱形,
∴AC⊥BD,
又PD⊥平面ABCD,AC⊂平面ABCD,
∴PD⊥AC,
又PD∩BD=D,
PD⊂平面PBD,BD⊂平面PBD,
∴AC⊥平面PBD,
又DE⊂平面PBD,
∴AC⊥DE;
(Ⅱ)∵V三棱锥F-PAB=V三棱锥P-ABF,
∴S△PAB•h=
S△ABF•PD,
∴h==
=
;
∴三棱椎F-PAB的高为;
(Ⅲ)设在线段PC上存在一点G,使FG与平面PDC所成角的正弦值为,
如图所示;
则过点F作FH⊥DC于H,连接GH,
∵PD⊥平面ABCD,PD⊂平面PCD,
∴平面PCD⊥平面ABCD;
又平面PCD∩平面ABCD=CD,
∴FH⊥平面PCD,
∴∠FGH是直线GF与平面PCD所成的角;
又GH⊂平面PCD,∴HF⊥GH;
∵FC=BC=4,
∴HF=FCsin=4×
=2
,
HC=FCcos=4×
=2;
∵sin∠FGH==
,
∴FG=3HF=3×2=6
,
∴HG==
=4
>6=PC,
∴点G不在线段PC上.
(1)若某人投篮的命中率为p,则他在第n次投篮才首次命中的概率是______.
(2)正六棱锥的底面边长为3cm,侧面积是底面积的倍,则棱锥的高为______.
正确答案
(1-p)n-1p
解析
解:(1)由题意知每一次投篮是相互独立的,
他第n次投篮后,首次把篮球投入篮框内包括前n-1次都没有投中第n次投中,
得到概率是P=(1-p)n-1p
(2)由于正六棱锥的全面积是底面积的3倍,
不妨令P为棱锥的顶点,Q为底面棱的中点,O为底面的中心
∵侧面积是底面积的倍,则PQ=
•OQ
则∠PQO即为侧面与底面所成的角
∵cos∠PQO==
,∴sin∠PQO=
,
∴tan∠PQO=,
在直角三角PQO中,PO=QO•tan∠PQO=×
=
故答案为:(1-p)n-1p,.
如图为一几何体的展开图,其中ABCD是边长为6的正方形,SD=PD=6,CR=SC,AQ=AP,点S,D,A,Q及P,D,C,R共线,沿图中虚线将它们折叠起来,使P,Q,R,S四点重合,则该几何体的内切球的半径为______.
正确答案
6-
解析
解:把该几何体沿图中虚线将其折叠,使P,Q,R,S四点重合,所得几何体为下图中的四棱锥,
且底面四边形ABCD为边长是6的正方形,侧棱PD⊥平面ABCD,PD=6
又在折叠前后∠QAB与∠RCB的大小不变,所以四棱锥中∠PAB与∠PCB仍为直角.
在直角三角形PDA和直角三角形PDC中,由PD=DA=DC=6,得PA=PC=,
所以,
,
SABCD=6×6=36.
利用等积法,设四棱锥内切球的半径为r,
则.
即.
解得:r=6-.
故答案为.
如图,△ABC中,∠ACB=90°,∠ABC=30°,
,在三角形内挖去一个半圆(圆心O在边BC上,半圆与AC、AB分别相切于点C、M,与BC交于点N),求图中阴影部分绕直线BC旋转一周所得旋转体的体积.
正确答案
解:设半圆的半径为r,在△ABC中,∠ACB=90°,∠ABC=30°,,
连接OM,则OM⊥AB,
设OM=r,则OB=2r,
因为BC=OC+OB,所以BC=3r,
即.
AC=BC•tan30°=1.
阴影部分绕直线BC旋转一周所得旋转体为底面半径AC=1,高的圆锥中间挖掉一个半径
的球.
所以,V=V圆锥-V球=.
解析
解:设半圆的半径为r,在△ABC中,∠ACB=90°,∠ABC=30°,,
连接OM,则OM⊥AB,
设OM=r,则OB=2r,
因为BC=OC+OB,所以BC=3r,
即.
AC=BC•tan30°=1.
阴影部分绕直线BC旋转一周所得旋转体为底面半径AC=1,高的圆锥中间挖掉一个半径
的球.
所以,V=V圆锥-V球=.
已知圆锥的底面半径和高相等,侧面积为4π,过圆锥的两条母线作截面,截面为等边三角形,则圆锥底面中心到截面的距离为______.
正确答案
解析
解:设圆锥的底面半径为r,则高r,母线长为r,
∵侧面积为4π,
∴=4
π,
∴r=2,
∵过圆锥的两条母线作截面,截面为等边三角形,
∴S截面==2
,
设圆锥底面中心到截面的距离为h,则由等体积可得=
,
∴h=.
故答案为:.
已知圆锥的母线长为5cm,底面半径为4cm,AB为圆锥底面圆的一条弦,O为圆锥的顶点.那么△OAB面积的最大值为( )
正确答案
解析
解:∵圆锥的母线长为5cm,底面半径为4cm,
∴圆锥的顶角为钝角,
∴△OAB面积的最大值为=12.5cm2.
故选:B.
将圆锥的侧面展开恰为一个半径为2的半圆,则圆锥的体积是 ______.
正确答案
解析
解:圆锥的侧面展开恰为一个半径为2的半圆,
所以圆锥的底面周长为:2π,
底面半径为:1,圆锥的高为:;
圆锥的体积为:=
经过旋转可以得到图中几何体的是下列图中的( )
正确答案
解析
解:几何体的轴截面是上部是等腰三角形,下部是倒放的等腰梯形,
考察选项可知A满足题意.
故选A.
已知圆锥的底面半径为1,且这个圆锥的侧面展开图形是一个半圆,则该圆锥的母线长为______.
正确答案
2
解析
解:设母线长为x,根据题意得
2πx÷2=2π×1,
解得x=2.
故答案为:2.
三位学友在一次聚会上,他们按照各自的爱好选取了形状不同、内空高度相等、杯口半径相等的圆口饮料杯,如图所示.盛满饮料后约定:先各自饮杯中饮料一半.设剩余饮料的高度从左到右依次为h1,h2,h3,则它们的大小关系是______.
正确答案
h1>h2>h3
解析
解:由于形状不同、内空高度相等、杯口半径相等的圆口饮料杯,
圆锥、圆柱是圆台的特例,故h2介于h1,h3之间;
圆锥的上部一半的饮料是倒放圆台,圆台的下底面是下部饮料圆锥的底面,
所以h1的高度大于,
所以结论是h1>h2>h3.
故答案为:h1>h2>h3.
若圆锥的高是12,底面半径是5,则它的母线长是______.
正确答案
13
解析
解:因为圆锥的高是12,底面半径是5,则它的母线长为:=13.
故答案为:13.
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