- 空间几何体
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如图是正方体的平面展开图,则在这个正方体中AB与CD的位置关系为( )
正确答案
解析
解:如图,直线AB,CD异面.
因为CE∥AB,
所以∠DCE即为直线AB,CD所成的角,
因为△CDE为等腰直角三角形,
故∠DCE=60°
故选B.
在四棱锥的四个侧面中,直角三角形最多可有( )
正确答案
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.
故选D.
在正三棱锥S-ABC中,SA=1,∠ASB=40°,过A作三棱锥的截面AMN,则截面三角形AMN的 周长的最小值为______.
正确答案
解析
解:沿侧棱S把正三棱锥的侧面展开如右图,
可观察出,当截与三棱锥各面交线恰好共线时,周长最小,
且最小值为AA1的长,
在△AA1S中,SA=SA1=1,∠ASA1=120°
∴AA12=SA2+SA12-2SA•SA1cos120°
=1+1+1=3
∴AA1=
故答案为
如图,在多面体ABCDFE中,已知面ABCD是边长为3的正方形,EF∥AB,EF=,EF与面ABCD的距离为2,则该多面体的体积为( )
正确答案
解析
解:由已知条件可知,EF∥平面ABCD,
则F到平面ABCD的距离为2,
将几何体变形如图,使得EG=AB,三棱锥F-BCG的体积为:=
原几何体的体积为:-
=
故选D.
在棱长为1的正方体上,分别用过共顶点的三条棱中点的平面截该正方形,则截去8个三棱锥后,剩下的几何体的体积是( )
正确答案
解析
解:由题意几何体的体积,就是正方体的体积求得8个正三棱锥的体积,
故选D;
对于一个长方体,都存在一点:(1)这点到长方体各顶点距离相等(2)这点到长方体各条棱距离相等(3)这点到长方体各面距离相等.以上三个结论正确的是( )
正确答案
解析
解:画出长方体如图:
不难发现体对角线的交点具有:到长方体各顶点距离相等;
这点到长方体各条棱距离不相等,这点到长方体各面距离不相等;
故选C.
(2013•邢台校级模拟)一个球与一个正三棱柱的三个侧面和两个底面都相切,已知这个球的体积为36π,那么这个正三棱柱的体积是( )
正确答案
解析
解:由球的体积公式,得πR3=36π,
∴R=3.
∴正三棱柱的高h=2R=6.
设正三棱柱的底面边长为a,则其内切圆的半径为:•
a=3,
∴a=6.
∴该正三棱柱的体积为:V=S底•h=•a•a•sin60°•h=162
.
故选D.
已知三棱柱ABC-A1B1C1,底面ABC是边长为10的正三角形,侧棱AA1垂直于底面ABC,且AA1=12,过底面一边AB,作与底面ABC成60°角的截面面积是______.
正确答案
解析
解:如图所示.
过底面一边AB,作与底面ABC成60°角的截面为BCF1E1.
作E1E⊥AB交AB于点E,作F1F⊥AC交AC于点F.
分别作底面ABC、A1B1C1的边BC、B1C1上的高,分别交EF、E1F1于点O、O1.
则O1O=A1A=12.
∵tan60°==
,解得
.
而AD=.
∴S梯形BCFE=S△ABC=
=
.
∴截面的面积==48
.
故答案为:48.
如图,在正三棱柱ABC-A1B1C1中,AB=1.若二面角C-AB-C1的大小为60°,则点C1到直线AB的距离为______.
正确答案
解析
解:取AB的中点为D,连接C1D,CD,因为正三棱柱ABC-A1B1C1
所以CD⊥AB,二面角C-AB-C1的大小为60°
∴∠CDC1=60°,C1D⊥AB
∴CD=则 C1D=
故答案为:.
用棱长为a的正方体形纸箱放一棱长为1的正四面体形零件,使其能完全放入纸箱内,则此纸箱容积的最小值为______.
正确答案
解析
解:由题意,正四面体放入后正方体容积最小,此时应该满足正四面体的棱长恰好是正方体的面对角线,即有2a2=1,故a=
正方体的容积是a3==
故答案为
把图中正三角形按虚线折起,可以得到一个( )
正确答案
解析
解:把图中正三角形按虚线折起后,正三角形的三个顶点可以重合为一个点,即棱锥的顶点,
折完后,几何体的各个面均为三角形,共四个面,
故可以得到一个三棱锥,
故选B.
在正方形ABCD中,E、F分别为AB、BC的中点,现在沿DE、DF及EF把△ADE、△CDF和△BEF折起,使A、B、C三点重合,重合后的点记为P.问:
①依据题意画出这个几何体;
②这个几何体由哪几个面构成,每个面的三角形是什么三角形;
③若正方形边长为2a,则每个面的三角形面积为多少.
正确答案
解:①如图所示.
②这个几何体由四个面构成,即面DEF、面DFP、面DEP、面EFP.
由平几知识可知DE=DF,∠DPE=∠EPF=∠DPF=90°,
所以△DEF为等腰三角形,△DFP、△EFP、△DEP为直角三角形.
③由②可知,DE=DF=a,EF=
a,所以,S△DEF=
a2.DP=2a,EP=FP=a,
所以S△DPE=S△DPF=a2,S△EPF=a2.
解析
解:①如图所示.
②这个几何体由四个面构成,即面DEF、面DFP、面DEP、面EFP.
由平几知识可知DE=DF,∠DPE=∠EPF=∠DPF=90°,
所以△DEF为等腰三角形,△DFP、△EFP、△DEP为直角三角形.
③由②可知,DE=DF=a,EF=
a,所以,S△DEF=
a2.DP=2a,EP=FP=a,
所以S△DPE=S△DPF=a2,S△EPF=a2.
如图,正三棱锥S-ABC的侧面是边长为a的正三角形,D是SA的中点,E是BC的中点,求△SDE绕直线SE旋转一周所得到的旋转体的体积.
正确答案
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△SEA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.
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△SEA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.
已知三棱锥P-ABC的所有棱长都相等,且AB=2,点O在棱锥的高PH所在的直线上,PA、PB的中点分贝为E、F,满足=m
+n
+k
,m,n,k∈R,且k∈[-
,-
],则|
|的取值范围是______.
正确答案
[0,]
解析
解:以点H为坐标原点,HP为z轴建立空间直角坐标系,如图所示;
则H(0,0,0),A(,-1,0),B(
,1,0),C(-
,0,0),
P(0,0,),E(
,-
,
),F(
,
,
);
设点O(0,0,z),
则=(0,0,
-z),
=(
,-
,
-z),
=(
,
,
-z),
=(-
,0,-z)
∴=m
+n
+k
=(
m+
n-
k,-
m+
n,m(
-z)+n(
-z)-kz),
即;
化简得m+n=4k①,m=n②;
∴m=n=2k,
∴2(-z)k-kz=
-z,
求出k=;
又k∈[-,-
],即
∈[-
,-
],
解得≤z≤
①或
≤z≤
②,
即≤z≤
,
∴||=|
-z|∈[0,
],
即||的取值范围是[0,
].
已知长方体ABCD-A1B1C1D1的体积为216,则四面体AB1CD1与四面体A1BC1D的重叠部分的体积为______.
正确答案
36
解析
解:如图所示,
四面体AB1CD1与四面体A1BC1D的重叠部分是以长方体各面中心为定点的多面体,
摘出如图,
设长方体的过同一顶点的三条棱长分别为a,b,c,则abc=216,
重叠部分的体积为两个同底面的四棱锥体积和,等于.
故答案为:36.
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