- 空间几何体
- 共15406题
在棱长为1的正方体ABCD-A1B1C1D1中,若点P是棱上一点,则满足|PA|+|PC1|=2的点P的个数为______.
正确答案
6
解析
解:∵正方体的棱长为1
∴AC1=,
∵|PA|+|PC1|=2,
∴点P是以2c=为焦距,以a=1为长半轴,以
为短半轴的椭圆,
∵P在正方体的棱上,
∴P应是椭圆与正方体与棱的交点,
结合正方体的性质可知,满足条件的点应该在棱B1C1,C1D1,CC1,AA1,AB,AD上各有一点满足条件.
故答案为:6.
一个三棱锥,如果它的底面是直角三角形,那么它的三个侧面( )
正确答案
解析
解:(1)图中Rt△BCD中,BD⊥DC,AD⊥面BDC,可判断△ADB,△ADC为直角三角形,△ABC不是直角三角形
(2)图中Rt△BCD中,BC⊥DC,AB⊥面BDC,可判断三个侧面都是直角三角形
故从上面两个图形可判断A,B,D选项都不正确,
故选:C
下列命题中,不正确的是______.
①棱长都相等的长方体是正方体
②有两个相邻侧面为矩形的棱柱为直棱柱
③有两个侧面与底面垂直的棱柱为直棱柱
④底面为平行四边形的四棱柱叫平行六面体.
正确答案
③
解析
解:由平行六面体、正方体的定义知①④正确;
对于②,相邻两侧面垂直于底面,则侧棱垂直于底面,所以该棱柱为直棱柱,因而②正确;
对于③,若两侧面平行且垂直于底面,则不一定是直棱柱.
答案:③
如图,正方体ABCD-A1B1C1D1的棱长为1,线段B1D1上有两个动点E、F,且EF=
,则下列结论中错误的是( )
正确答案
解析
解:∵AC⊥平面BB1D1D,又BE⊂平面BB1D1D,
∴AC⊥BE.故A正确.
∵EF垂直于直线AB1,AD1,
∴A1C⊥平面AEF.故B正确.
C中由于点B到直线B1D1的距离不变,故△BEF的面积为定值.
又点A到平面BEF的距离为 ,故VA-BEF为定值.C正确
当点E在D1处,F为D1B1的中点时,异面直线AE,BF所成的角是∠FBC1,
当E在上底面的中心时,F在C1的位置,
异面直线AE,BF所成的角是∠EAA1
显然两个角不相等,D不正确.
故选D.
正三棱柱的内切圆柱和外接圆柱的体积比为______.
(注:以正棱柱两个底面的内切圆面为底面的圆柱叫做它的内切圆柱,以正棱柱的两个底面的外接圆面为底面的圆柱叫做它的外接圆柱.)
正确答案
1:4
解析
解:正三棱柱的内切圆柱和外接圆柱的体积比,就是正三棱柱的底面内切、外接圆的半径之比的平方;因为正三角形的内切圆的半径是高的,外接圆的半径是高的
,
所以正三棱柱的内切圆柱和外接圆柱的体积比为:1:4.
故答案为:1:4
已知球O是棱长为12的正四面体S-ABC的外接球,D,E,F分别是棱SA,SB,SC的中点,则平面DEF截球O所得截面的面积是______.
正确答案
48π
解析
解:作图如图,设M点球心,可为高SO的四等分点处,
O′为截面圆的圆心,可知其在高的中点处,
易求出
∴∴s=πr2=48π.
故答案为:48π
一个结晶体的形状为平行六面体,其中,以顶点A为端点的三条棱长都等于1,且它们彼此的夹角都是60°,那么以这个顶点为端点的晶体的对角线的长为______.
正确答案
解析
解:如图,
由题意可知,,且它们的夹角均为60°,
所以
=
==
.
故答案为.
如图,球内切于正方体,B、C为所在棱的中点,过A,B,C三点的截面图象为( )
正确答案
解析
解:设下方体的棱长为:2,
正方体中过A,B,C三点的截面是一个菱形,其边长为,短对角线长为:2
,长对角线长为:2
.
过A,B,C三点的截面经过球心,截球得到一个大圆,其半径为1,
对照选项,只有B正确.
故选B.
四面体ABCD的棱长都是1,P,Q两点分别在棱AB,CD上,则P与Q的最短距离是( )
正确答案
解析
解:由题意可知四面体是正四面体,如图
P与Q的最短距离是棱AB,CD的中点,
AP=,AQ=
所以:PQ=
故选C.
从正方体ABCD-A1B1C1D1的顶点和各棱的中点中任取两点边成直线,要求所得直线与AC1垂直,则这样的直线共有______ 条.
正确答案
27
解析
解:∵AA1⊥平面ABCD,BD⊆平面ABCD,
∴AA1⊥BD
又∵正方形ABCD中,AC⊥BD,且AA1、AC是平面AA1C1C内的相交直线
∴BD⊥平面AA1C1C,
∵AC1⊆平面AA1C1C,∴BD⊥AC1,
同理可得BA1⊥AC1,结合线面垂直的判定定理,得AC1⊥平面A1BD
因此,平面A1BD内的直线都与AC1垂直,
并且平行于平面A1BD的平面都与AC1垂直,该平面内的直线都与AC1垂直,
这样,在△A1BD中有三条直线与AC1垂直,在△B1D1C中有三条直线与AC1垂直,在△IJK中有三条直线与AC1垂直,
在△RST中有三条直线与AC1垂直,共有3×4=12条直线与AC1垂直
而在六边形LMNOPQ中,任意两点的连线都AC1垂直,共=15条直线与AC1垂直
综上所述,正方体顶点和各棱的中点中任取两点连成直线,与AC1垂直的直线共12+15=27条
故答案为:27
长度分别为2、x、x、x、x、x的六条线段能成为同一个四面体的六条棱的充要条件是( )
正确答案
解析
解:用极限的角度考虑,四面体趋近于在一个平面内的菱形时x最小,
不能低于,最大可以无穷大(就是两个等边三角形的二面角可以无限趋于0),
如图,以等腰直角三角形斜边BC上的高AD为折痕,把△ABD和△ACD折成互相垂直的两个平面后,某学生得出下列四个结论:
①;
②∠BAC=60°;
③三棱锥D-ABC是正三棱锥;
④平面ADC的法向量和平面ABC的法向量互相垂直.
其中正确的是( )
正确答案
解析
解:BD⊥平面ADC,⇒BD⊥AC,①错;
AB=AC=BC,②对;
DA=DB=DC,结合②,③对④错.
故选B.
如图是正四面体的平面展开图,G、H、M、N分别为DE、BE、EF、EC的中点,在这个正四面体中,
①GH与EF平行;②BD与MN为异面直线;③GH与MN成60°角;④DE与MN垂直.以上四个命题中,正确命题的序号是______.
正确答案
②③④
解析
解:将正四面体的平面展开图复原为正四面体A(B、C)-DEF,如图:
对于①,G、H分别为DE、BE的中点,则GH∥AD,而AD与EF异面,故GH与EF不平行,故①错误;
对于②,BD与MN为异面直线,正确(假设BD与MN共面,则A、D、E、F四点共面,与ADEF为正四面体矛盾,故假设不成立,故BD与MN异面);
对于③,依题意,GH∥AD,MN∥AF,∠DAF=60°,故GH与MN成60°角,故③正确;
对于④,连接GF,A点在平面DEF的射影A1在GF上,∴DE⊥平面AGF,DE⊥AF,
而AF∥MN,∴DE与MN垂直,故④正确.
综上所述,正确命题的序号是②③④,
故答案为:②③④.
对于任意的四棱锥,平面α与其四条侧棱都相交且截面是平行四边形,符合上述条件的平面α共有( )个.
正确答案
解析
证明:已知四棱锥P-ABCD,如图所示:
由侧面PAD与侧面PBC相交,侧面PAB与侧面PCD相交,
设两组相交平面的交线分别为m,n,
由m,n决定的平面为β,
作α与β平行且与四条侧棱相交,
则由面面平行的性质定理得截面必为平行四边形.
显然与β平行且与四棱锥的四条侧棱相交的平面α可作无数个,
故选D.
已知正三棱锥S-ABC的高SO=h,斜高SM=n,求经过SO的中点且平行于底面的截面△A1B1C1的面积.
正确答案
解:设底面正三角形的边长为a,
在RT△SOM中SO=h,SM=n,
∴OM=,
又MO=a,即a=
,
∴,
∴截面面积为.
解析
解:设底面正三角形的边长为a,
在RT△SOM中SO=h,SM=n,
∴OM=,
又MO=a,即a=
,
∴,
∴截面面积为.
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