- 空间几何体
- 共15406题
四面体的六条棱中,有五条棱长都等于a,当四面体的体积最大时,其表面积为______.
正确答案
解析
解:△ABC和△BCD都是边长为a的正三角形,三棱锥的体积的最大值,是A到底面的距离最大时取得,就是侧面ABC与底面BCD垂直时取得最大值.此时
△ABD和△ACD是全等的等腰三角形,其腰长为a,底边长为a,
∴S△ABC=S△BCD=a×
=
,
S△ABD=S△ACD=×
×
=
,
∴当四面体的体积最大时,其表面积S=.
故答案为:.
圆锥的侧面展开图是一个半径长为4的半圆,则此圆锥的底面半径为 ______.
正确答案
2
解析
解:设圆锥的底面半径为R,则由题意得,2πR=π×4,即R=2,
故答案为:2.
若一棱台上、下底面面积分别是和S,它的中截面面积是S0,则( )
正确答案
解析
解:棱台上、下底面面积分别是和S,
不妨设棱台的高为2r,有相似比的性质可知,上部棱锥的高为2r,
根据相似比的性质可得:,
;
故选C.
如果棱台的两底面积分别是S,S′,中截面的面积是S0,那么( )
正确答案
解析
解:不妨设棱台为三棱台,设棱台的高为2r,上部三棱锥的高为a,
根据相似比的性质可得:
消去r,然后代入一个方程,可得2
故选A.
已知直角三角形ABC,其中∠ABC=60°,∠C=90°,AB=2,求△ABC绕斜边AB旋转一周所形成的几何体的表面积和体积.
正确答案
解:如图以斜边AB为轴旋转一周,得旋转体是以AB边的高CO为底面半径的两个圆锥组成的组合体
∵AB=2,CB=1,∠B=60°
∴CB=sin30°•AB=1,CA=cos30°•AB=,
CO==
,
故此旋转体的表面积,S=π×OC×AC+π×OC×BC=π××(
+1)=
π.
故此旋转体的体积V=•πr2•h=
•π•CO2•AB=
×π×
×2=
.
解析
解:如图以斜边AB为轴旋转一周,得旋转体是以AB边的高CO为底面半径的两个圆锥组成的组合体
∵AB=2,CB=1,∠B=60°
∴CB=sin30°•AB=1,CA=cos30°•AB=,
CO==
,
故此旋转体的表面积,S=π×OC×AC+π×OC×BC=π××(
+1)=
π.
故此旋转体的体积V=•πr2•h=
•π•CO2•AB=
×π×
×2=
.
在正方体ABCD-A′B′C′D′中,过对角线BD′的一个平面交棱AA′于E,交棱CC′于F,则:
①四边形BFD′E一定是平行四边形;
②四边形BFD′E有可能是正方形;
③四边形BFD′E有可能是菱形;
④四边形BFD′E有可能垂直于平面BB′D.
其中所有正确结论的序号是______.
正确答案
①③④
解析
解:∵平面AB′∥平面DC′,平面BFD′E∩平面AB′=EB,平面BFD′E∩平面DC′=D′F,
∴EB∥D′F,同理可证:D′E∥FB,故四边形BFD′E一定是平行四边形,即①正确;
当E、F为棱中点时,四边形为菱形,但不可能为正方形,故②错误,③正确;
当E、F为棱中点时,EF⊥平面BB′D,又∵EF⊂平面BFD′E,∴此时:平面BFD′E⊥平面BB′D,即④正确.
故答案为:①③④.
圆台的一个底面周长是另一个底面周长的3倍,它的轴截面面积是392cm2,母线与轴的夹角是45°,求这个圆台的高、母线和两底面的半径.
正确答案
解:设圆台的轴截面如图:
并设圆台上底半径为r,则下底半径为3r,又由已知
可得∠EBC=45°
则BE=EC=2r.
∴392=(2r+6r)2r
∴r2=49,2r=14.
∴BC=14,高BE=14.
则圆台的高为14,母线长为14,两底半径分别是7和21
解析
解:设圆台的轴截面如图:
并设圆台上底半径为r,则下底半径为3r,又由已知
可得∠EBC=45°
则BE=EC=2r.
∴392=(2r+6r)2r
∴r2=49,2r=14.
∴BC=14,高BE=14.
则圆台的高为14,母线长为14,两底半径分别是7和21
若一个圆锥的侧面积是底面积的2倍,则圆锥侧面展开图的扇形的圆心角为( )
正确答案
解析
解:∵圆锥的侧面积为:πrl,圆锥的底面面积为:πr2,
∴若一个圆锥的侧面积是底面积的2倍,
则圆锥的母线l是底面半径r的2倍,
即l=2r,
设圆锥侧面展开图的扇形的圆心角为α,
则2πl=2πr,
即α=180°,
故选:C
正三棱柱ABC-A1B1C1中,底面边长为2,若直线AB1与平面ACC1A1所成角为45°,则棱柱的高为( )
正确答案
解析
解:正三棱柱ABC-A1B1C1中,底面边长为2,
若直线AB1与平面ACC1A1所成角为45°,取C1A1的
中点D,连接DB1、AD所以∠B1AD=45°,
DB1=AD 因为底面边长为2,AD=
所以AA1=
故选C.
圆柱的侧面展开图是一个边长为2和4的矩形,则圆柱的体积为( )
正确答案
解析
解:圆柱的侧面展开图是边长为2与4的矩形,
当母线为4时,圆柱的底面半径是,此时圆柱体积是
×4=
;
当母线为2时,圆柱的底面半径是,此时圆柱的体积是
×2=
,
综上所求圆柱的体积是:或
.
故选C.
一个圆锥的表面积为π,它的侧面展开图是圆心角为120°的扇形,则该圆锥的高为( )
正确答案
解析
解:设圆锥的底面半径为r,
∵它的侧面展开图是圆心角为120°的扇形,
∴圆锥的母线长为3r,
又∵圆锥的表面积为π,
∴πr(r+3r)=π,
解得:r=,l=
,
故圆锥的高h==
,
故选:B
周长为20cm的矩形,绕一条边旋转成一个圆柱,则圆柱体积的最大值为______.
正确答案
cm3
解析
解:∵矩形的周长为20cm
设矩形的长为xcm,则宽为(10-x)cm
设绕其宽旋转成一个圆柱,
则圆柱的底面半径为xcm,高为(10-x)cm
则圆柱的体积V=πR2•h=πx2(10-x)
则V′=-3πx2+20πx
令V′=0,则x=0,或x=
故当x=圆柱体积取最大值
此时V=cm3
故答案为:cm3
下列几何体中是旋转体的是( )
①圆柱;②六棱锥;③正方体;④球体;⑤四面体.
正确答案
解析
解:①圆柱是旋转体;
②六棱锥是多面体;
③正方体是多面体;
④球体是旋转体;
⑤四面体是多面体.
故选D.
正方形ABCD被对角线BD和以A为圆心,AB为半径的圆弧
分成三部分,绕AD旋转,所得旋转体的体积V1、V2、V3之比是( )
正确答案
解析
解:设正方形ABCD的边长为1,可得
图1旋转所得旋转体为以AD为轴的圆锥体,高AD=1且底面半径r=1
∴该圆锥的体积为V1=π×AB2×AD=
π;
图2旋转所得旋转体,是以AD为半径的一个半球,减去图1旋转所得圆锥体而形成,
∴该圆锥的体积为V2=×
π×AD2-V1=
π;
图3旋转所得旋转体,是以AD为轴的圆柱体,减去图2旋转所得半球而形成,
∴该圆锥的体积为V3=π×AB2×AD-V半球=π-π=
π
综上所述V1=V2=V3=π,
由此可得图中1、2、3三部分旋转所得旋转体的体积之比为1:1:1.
故选:C.
已知某圆锥体的底面半径r=1,沿圆锥体的母线把侧面展开后可得到圆心角为的扇形,则该圆锥体的体积是______.
正确答案
解析
解:由题意扇形的弧长为:,圆锥的底面周长为:2π,所以圆锥母线长为3,底面的高为2
,
所求体积V=×π×(1)2×2
=
.
故答案为:.
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