- 空间几何体
- 共15406题
一个半径为5cm,圆心角为216°的扇形,卷成一个圆锥的侧面,则此圆锥的高是( )
正确答案
解析
解:扇形的弧长:即底面周长为:6π
所以圆锥的底面半径是3;
所以圆锥的高是4
故选B.
有四根长都为2的直铁条,若再选两根长都为a的直铁条,使这六根铁条端点处相连能够焊接成一个三棱锥形的铁架,则a的取值范围是( )
正确答案
解析
解:根据条件,四根长为2的直铁条与两根长为a的直铁条要组成三棱镜形的铁架,
有以下两种情况①底面是边长为2的正三角形,三条侧棱长为2,a,a,如图,此时a可以取最大值,可知AD=,SD=
,则有2-
<
<2+
,
即,
即有<a<
②构成三棱锥的两条对角线长为a,其他各边长为2,如图所示,此时0<a<2;
综上分析可知a∈(0,);
故选A.
已知三棱锥O-ABC,OA=5,OB=4,OC=3,∠AOB=∠BOC=60°,∠COA=90°,M、N分别是棱OA、BC的中点,则MN=______.
正确答案
解析
解:OA=5,OC=3,∠COA=90°,由勾股定理,AC=
,
取AB中点E,连结EN,ME,MC,
则ME和EN分别是三角形AOB和三角形ABC中位线,ME=2,EN=,
在三角形OBM中,根据余弦定理,MB==
,
在三角形OMC中,根据勾股定理,MC==
,
在三角形OBC中,根据余弦定理,BC==
,
在三角形MBC中,根据“平行四边形中对角线的平方和等于四条边的平方和”,可得
∴MN=.
如图所示(单位:cm),四边形ABCD是直角梯形,求图中阴影部分绕AB旋转一周所成几何体的表面积和体积.
正确答案
解:由题意,知所成几何体的表面积等于圆台下底面积+圆台的侧面积+一半球面面积.
又S球=
×4π×22=8π(cm2),
S圆台侧=π(2+5)=35π(cm2),
S圆台下底=π×52=25π(cm2),
即该几何全的表面积为
8π+35π+25π=68π(cm2).
又V圆台=×(22+2×5+52)×4=52π(cm3),
V半球=×
×23=
(cm3).
所以该几何体的体积为V圆台-V半球=52π-=
(cm3).
解析
解:由题意,知所成几何体的表面积等于圆台下底面积+圆台的侧面积+一半球面面积.
又S球=
×4π×22=8π(cm2),
S圆台侧=π(2+5)=35π(cm2),
S圆台下底=π×52=25π(cm2),
即该几何全的表面积为
8π+35π+25π=68π(cm2).
又V圆台=×(22+2×5+52)×4=52π(cm3),
V半球=×
×23=
(cm3).
所以该几何体的体积为V圆台-V半球=52π-=
(cm3).
上下底直径为2和4,高为2的圆台的体积是______.
正确答案
解析
解:由已知上下底直径为2和4
∴上下底面的面积分别为π,4π
又圆台高为2
∴圆台的体积为=
故答案为:.
若将一个圆锥的侧面沿着一条母线剪开,其展开图是半径为2的半圆,则该圆锥的体积为______.
正确答案
解析
解:一个圆锥的母线长为2,它的侧面展开图为半圆,
圆的弧长为:2π,即圆锥的底面周长为:2π,
设圆锥的底面半径是r,则得到2πr=2π,
解得:r=1,
这个圆锥的底面半径是1,
∴圆锥的高为=
.
∴圆锥的体积为:πr2h=
.
故答案为:.
若正四棱锥的底面边长为,体积为4cm3,则它的高为______cm.
正确答案
1
解析
解:如图所示,
正四棱锥P-ABCD的底面边长为,体积为4cm3,
设它的高为hcm,
则该四棱锥的体积为:×
h=4,
解得h=1,即高为1cm.
故答案为:1.
设三棱锥P-ABC的顶点P在平面ABC上的射影是H(在△ABC内部),给出以下说法:
①若PA⊥BC,PB⊥AC,则H是△ABC垂心;
②若PA,PB,PC两两互相垂直,则H是△ABC垂心;
③若P到△ABC三边距离等,则H为△ABC的内心;
④若PA=PB=PC,则H是△ABC的外心.
其中正确说法的序号依次是______.
正确答案
①②③④
解析
解:①若PA⊥BC,PB⊥AC,因为PH⊥底面ABC,所以AH⊥BC,同理BH⊥AC,可得H是△ABC的垂心,正确.
②若PA,PB,PC两两互相垂直,容易推出AH⊥BC,同理BH⊥AC,可得H是△ABC的垂心,正确.
③P是△ABC所在平面外一点,若P到△ABC三边的距离相等,E,F,D分别是点P在三个边上的垂足,故可证得HE,HF,HD分别垂直于三边且相等,由内切圆的加心的定义知,此时点H是三角形的内心,故正确
④若PA=PB=PC,易得AH=BH=CH,则H是△ABC的外心,正确.
故答案为:①②③④
用长、宽分别是12与8的矩形硬纸卷成圆柱的侧面,则圆柱的体积为______.
正确答案
或
解析
解:根据题意,可得圆柱的母线与矩形的一边相等.
设圆柱的底面半径为r,线线长为l,高为h,
①当圆柱的母线长为8时,底面圆的周长为12,可得2πr=12,解得r=.
∵圆柱的高h与母线l相等,即h=8,
∴圆柱的体积为V=πr2h=π•()2•8=
;
②当圆柱的母线长为12时,底面圆的周长为8,
用类似①方程算出r=,h=12,圆柱的体积为V=π•(
)2•12=
.
综上所述,该圆柱的体积是或
.
故答案为:或
如图,圆锥的顶点是S,底面中心为O.OC是与底面直径AB垂直的一条半径,D是母线SC的中点.
(1)求证:BC与SA不可能垂直;
(2)设圆锥的高为4,异面直线AD与BC所成角的余弦值为,求圆锥的体积.
正确答案
解:(1)证法一:反证法:若 BC⊥SA,
连AC,由AB是直径
则AC⊥BC,所以 BC⊥平面SAC
则 BC⊥SC
又圆锥的母线长相等,
∠SCB是等腰三角形SBC的底角,
则∠SCB是锐角
与BC⊥SC矛盾,所以BC与SA不垂直
证法二:建立如图坐标系,设圆锥的高为h,
底面半径为r,
则 B(0,r,0),C(r,0,0),A(0,-r,0)
S(0,0,h),
,
,
所以BC与SA不垂直.
(2)建立如图坐标系,设底面半径为r,
由高为4.则 D(),则
,
,
解得 r=2,
所以V=.
解析
解:(1)证法一:反证法:若 BC⊥SA,
连AC,由AB是直径
则AC⊥BC,所以 BC⊥平面SAC
则 BC⊥SC
又圆锥的母线长相等,
∠SCB是等腰三角形SBC的底角,
则∠SCB是锐角
与BC⊥SC矛盾,所以BC与SA不垂直
证法二:建立如图坐标系,设圆锥的高为h,
底面半径为r,
则 B(0,r,0),C(r,0,0),A(0,-r,0)
S(0,0,h),
,
,
所以BC与SA不垂直.
(2)建立如图坐标系,设底面半径为r,
由高为4.则 D(),则
,
,
解得 r=2,
所以V=.
已知正方体ABCD-A1B1C1D1中,P,Q,R分别是AA1,D1C1,BC的中点,试证明过P,Q,R的截面为正六边形,且截面与其他棱的交点为棱的中点.
正确答案
解:如图所示,
过点Q作QM∥C1A1,交A1D1于点M,∴MQ=A1C1
过点R作RN∥CA,交AB于点N,∴RN=AC,
∴RN∥MQ,且RN=MQ,
同理,PM∥RS,PM=RS,
PN∥QS,PN=QS;
∴六边形PMQSRN是正六边形,
且P、M、Q、S、R、N分别是棱AA1、A1D1、D1C1、C1C、BC、AB的中点.
解析
解:如图所示,
过点Q作QM∥C1A1,交A1D1于点M,∴MQ=A1C1
过点R作RN∥CA,交AB于点N,∴RN=AC,
∴RN∥MQ,且RN=MQ,
同理,PM∥RS,PM=RS,
PN∥QS,PN=QS;
∴六边形PMQSRN是正六边形,
且P、M、Q、S、R、N分别是棱AA1、A1D1、D1C1、C1C、BC、AB的中点.
一个圆锥的母线长是20cm,母线与轴的夹角为30°,则圆锥的底面半径是______cm.
正确答案
10
解析
解:如图所示,设圆锥的轴截面为△SAB,则SA=SB=20cm,
△SAB的高SO所在直线是圆锥的轴,
∵母线与轴的夹角为30°,
∴∠ASO=30°.
Rt△SAO中,sin∠ASO==
,
∴圆锥的底面半径r=AO=SA=
×20=10cm.
故答案为:10
如图,ABCD-A1B1C1D1为正方体,下面结论错误的是( )
正确答案
解析
解:A中,连接BD,过点C作CE∥BD,交AD的延长线于点E,连接ED1,如图;
∵BD∥B1D1,∴CE∥B1D1,
∴AE∩平面CB1D1=E,∴AD∥平面CB1D1不正确;
B中,BD⊥AC,BD⊥CC1,且AC∩CC1=C,∴BD⊥平面ACC1,∴BD⊥AC1正确;
C中,BD⊥AC1,BD∥B1D1,∴AC1⊥B1D1;AC1⊥CD1,且CD1∩B1D1=D1,∴AC1⊥平面CB1D1正确;
D中,AD1与CD不在任何一个平面内,是异面直线;
故选:A.
已知半径为5的球O被互相垂直的两个平面所截,得到的两个圆的公共弦为4,若其中一圆的半径为4,则另一圆的半径为______.
正确答案
解析
解:设两圆的圆心分别为O1、O2,球心为O,公共弦为AB,其中点为E,则OO1EO2为矩形,
于是对角线O1O2=OE==
=
,
∵圆O1的半径为4,
∴O1E==
=2
.
∴O2E==3
∴圆O2的半径为=
.
故答案为:.
如图是由三根细铁杆PA、PB、PC组成的支架,三根杆的两两夹角都是60°,一个半径为1的球放在支架上,则球心O到点P的距离为( )
正确答案
解析
解:连接OP交平面ABC于O′,
∵三根铁杆的两两夹角都是60°,
∴△ABC和△PAB为正三角形,
∴O′A=AB=
PA
∵AO′⊥PO,OA⊥PA,
∴△AO′P∽△OAP
∴=
,∴OP=
OA
∵半径OA=1
∴OP=.
故选B.
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