- 空间几何体
- 共15406题
已知正方体的棱长为1,F,E分别为AC和BC′的中点,则线段EF的长为______.
正确答案
解析
解:画出图形,建立空间直角坐标系,如图所示;
∵AB=1,
∴A(1,0,0),C(0,1,0),
∴F(,
,0);
又∵B(1,1,0),C′(0,1,1),
∴E(,1,
);
∴=(0,-
,-
),
∴||=
=
.
故答案为:.
给出下列四个命题:①平行于母线的平面截圆锥,截面是等腰三角形;②圆柱是将矩形旋转一周所得的几何体;③若直线l1,l2与同一平面所成的角相等,则l1,l2互相平行;④若直线l1,l2是异面直线,则与l1,l2都相交的两条直线是异面直线,其中假命题的个数是( )
正确答案
解析
解:①平行于母线的平面截圆锥,截面不是等腰三角形,故①不正确;
②圆柱是将矩形以矩形的一条对角线为轴,旋转所得的就不是圆柱,故②错;
③若直线l1,l2与同一平面所成的角相等,则l1,l2也可能相交直线,故错;
④若直线l1,l2是异面直线,则与l1,l2都相交的两条直线可能是相交直线,故错.
其中假命题的个数是:4
故选D.
一个正三棱柱下底面是等边三角形,各侧面是全等的矩形,已知底面边长是4,高是6,过下底面的一条棱和该棱所对的上底面的顶点作截面,求此截面的面积.
正确答案
解:如图正三棱柱ABC-DEF,底面边长是4,高是6,过下底面的一条棱和该棱所对的上底面的顶点作截面,如图截面为△ABF,
∵AB=4,AD=6,过C作CG⊥AB与G,连结FG,则FG⊥AB,
∴CG=AB=2
,
∴FG=,
∴△ABF的面积为;
所以截面面积为.
解析
解:如图正三棱柱ABC-DEF,底面边长是4,高是6,过下底面的一条棱和该棱所对的上底面的顶点作截面,如图截面为△ABF,
∵AB=4,AD=6,过C作CG⊥AB与G,连结FG,则FG⊥AB,
∴CG=AB=2
,
∴FG=,
∴△ABF的面积为;
所以截面面积为.
已知棱台的上,下底面积分别为9cm2,16cm2,则它的中截面积为______.
正确答案
解析
解:如图,
不妨设棱台高为2r,上部分小棱锥的高为a,
则,
∴,a=6r,
又,
∴,
∴中截面积为S中=.
故答案为:.
圆锥的底面半径为5cm,高为10cm,当它的内接圆柱的底面半径r为何值时?此圆柱两底面积与侧面积之和S有最大值.
正确答案
解:如图,△SAB是圆锥的轴截面,其中SO=10,OB=5,
设圆锥内接圆柱的底面半径O1C=r,
∵△SOB∽△SO′C′,
∴=
,
∴SO1=•O1C=
r,=2r,
001=10-2r,
∴圆柱两底面积与侧面积之和S=2π(10-2r)r+2πr2=2π(10r-r2),
∵001=10-2r>0,0<r<5,
∴不存在r的值,使圆柱两底面积与侧面积之和S有最大值.
解析
解:如图,△SAB是圆锥的轴截面,其中SO=10,OB=5,
设圆锥内接圆柱的底面半径O1C=r,
∵△SOB∽△SO′C′,
∴=
,
∴SO1=•O1C=
r,=2r,
001=10-2r,
∴圆柱两底面积与侧面积之和S=2π(10-2r)r+2πr2=2π(10r-r2),
∵001=10-2r>0,0<r<5,
∴不存在r的值,使圆柱两底面积与侧面积之和S有最大值.
圆锥的母线长与底面半径所成的比为2:1,则该圆锥的侧面展开图中圆弧所对的圆心角为( )
正确答案
解析
解:设底面圆的半径为r,则母线长为2r,圆锥的侧面展开图的弧长为2πr,
所以侧面展开图中圆弧所对的圆心角为=π.
答案:B.
以边长为的正三角形作为底面的斜三棱柱,它的一条侧棱AA1与相邻两边都成450角,若此斜三棱柱的侧面积为
,则棱柱的侧棱长为______.
正确答案
2
解析
解:过A1做AA1的垂线A1D,取BC的中点E,连接AE,
由题意知A1在底面上的射影在线段AE上,
∵△ABC是正三角形,∴AE⊥BC,
根据线面垂直的判定定理知,BC⊥平面A1AE
∴BC⊥AA1,BC⊥BB1,
∵AB⊥DA1,∴∠DAA1=450,设棱AA1=a,则DA1=,
∵斜三棱柱的侧面积为4+4,
∴4+4=2×
×
+
a,
解得,a=2,
故答案为:2.
半径为R的半圆卷成圆锥,其表面积为______.
正确答案
解析
解:设圆锥底面圆的半径为r,高为h,则2πr=πR,∴r=
∴圆锥表面积为=
.
故答案为:.
圆柱的一个底面积为S,侧面展开图是一个正方形,那么这个圆柱的体积是( )
正确答案
解析
解:∵圆柱的侧面展开图是一个正方形,
∴圆柱的母线长等于底面圆周长,即l=2πr,
又∵圆柱的底面积为S,
∴πr2=S,解得r=,
由此得到圆柱的高h=l=2πr=2π•=2
,
圆柱的体积为V=πr2h=π••2
=
.
故选:C
四面体ABCD中,棱AB、AC、AD两两互相垂直,则顶点A在底面BCD上的正投影H为△BCD的( )
正确答案
解析
解:如图,连接BH、DH
∵BA⊥CA,BA⊥DA,CA∩DA=A
∴BA⊥平面ACD,结合CD⊂平面ACD
∴CD⊥BA
又∵AH⊥平面BDC,CD⊂平面BDC
∴CD⊥AH
∵AH∩BA=A
∴CD⊥平面ABH,得到BH⊥CD
所以BH为DC边上的高
同理可得DH为BC边上的高
因此H为三角形BDC的垂心.
故选A
已知ABCD-A1B1C1D1为棱长为1的正方体,点P1,P2分别是线段AB,BD1上的动点且不包括端点,在P1,P2运动的过程中线段P1,P2始终平行平面A1ADD1,则几何体P1P2AB1的体积为最大值时,AP1=( )
正确答案
解析
解:由题意在棱长为1的正方体ABCD-A1B1C1D1中,点P1,P2分别是线段AB,BD1(不包括端点)上的动点,且线段P1P2平行于平面A1ADD1,△P1P2B∽△AD1B,
设P1B=x,x∈(0,1),
则P1P2=x,P2到平面AA1B1B的距离为x,
所以四面体P1P2AB1的体积为V=×
×1×x×(1-x)=
(x-x2),
当x=时,体积取得最大值:
.
∴AP1=.
故选:A.
如图是一个组合体.它下部的形状是高为10m的圆柱,上部的形状是母线长为30m的圆锥.试问当组合体的顶点O到底面中心O‘的距离为多少时,组合体的体积最大?最大体积是多少?
.
正确答案
解:设圆锥的高为x,半径为r,则(0<x<30)(2分)
=(4分)
V′(x)=-π(x2+20x-300)(5分)
令V‘(x)=0解得x=-30(不合题意,舍去),x=10.
当0<x<10时,V'(x)>0,V(x)为增函数;当10<x<30时,V'(x)<0,V(x)为减函数.(7分)
所以当x=10时,V(x)最大.即当OO′为20m时,组合体的体积最大(9分)
最大体积为:(10分)
解析
解:设圆锥的高为x,半径为r,则(0<x<30)(2分)
=(4分)
V′(x)=-π(x2+20x-300)(5分)
令V‘(x)=0解得x=-30(不合题意,舍去),x=10.
当0<x<10时,V'(x)>0,V(x)为增函数;当10<x<30时,V'(x)<0,V(x)为减函数.(7分)
所以当x=10时,V(x)最大.即当OO′为20m时,组合体的体积最大(9分)
最大体积为:(10分)
若某几何体的三视图(单位:cm)如图所示,则此几何体的体积是( )
正确答案
解析
解:图为一正四棱台和长方体的组合体的三视图,
正四棱台的底面边长为8,上底面边长为4,棱台的高为2,
长方体的底面是边长为4的正方形,高为2,
由公式计算得体积为×2×(16+64+
)+16×2=
(cm3).
故选:B.
如图所示,PA⊥平面ABCD,四边形ABCD为正方形,且2PA=AD,E、F、G、H分别是线段PA、PD、CD、BC的中点.
(Ⅰ)求证:BC∥平面EFG;
(Ⅱ)求证:DH⊥平面AEG;
(Ⅲ)求三棱锥E-AFG与四棱锥P-ABCD的体积比.
正确答案
(Ⅰ)证明:∵BC∥AD,AD∥EF,∴BC∥EF…(2分)
∵BC⊄平面EFG,EF⊂平面EFG,
∴BC∥平面EFG…(3分)
(Ⅱ)证明:∵PA⊥平面ABCD,DH⊂平面ABCD,
∴PA⊥DH,即 AE⊥DH…(5分)
∵△ADG≌△DCH,∴∠HDC=∠DAG,∠AGD+∠DAG=90°
∴∠AGD+∠HDC=90°
∴DH⊥AG
又∵AE∩AG=A,
∴DH⊥平面AEG…(8分)
(Ⅲ)解:=
=
=
…(12分)
解析
(Ⅰ)证明:∵BC∥AD,AD∥EF,∴BC∥EF…(2分)
∵BC⊄平面EFG,EF⊂平面EFG,
∴BC∥平面EFG…(3分)
(Ⅱ)证明:∵PA⊥平面ABCD,DH⊂平面ABCD,
∴PA⊥DH,即 AE⊥DH…(5分)
∵△ADG≌△DCH,∴∠HDC=∠DAG,∠AGD+∠DAG=90°
∴∠AGD+∠HDC=90°
∴DH⊥AG
又∵AE∩AG=A,
∴DH⊥平面AEG…(8分)
(Ⅲ)解:=
=
=
…(12分)
某几何体的三视图如图所示,则它的体积等于( )
正确答案
解析
解:根据该几何体的三视图知,该几何体是一个平放的三棱柱;
它的底面三角形的面积为S底面=×2×2=2,
棱柱高为h=2;
∴棱柱的体积为S棱柱=S底面•h=2×2=4;
故选:C.
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