- 空间几何体
- 共15406题
试构造出一个三棱锥S-ABC,使其四个面中成直角三角形的个数最多,作出图形,指出所有的直角,并证明你的结论.
正确答案
解:如图,SA⊥平面ABC,∠ABC=90°,
则∠SAC=∠SAB=90°,
又AB⊥BC,所以BC⊥SB,
所以∠SBC=90°,
即四个面SAB,SAC,SBC,ABC为直角三角形.
解析
解:如图,SA⊥平面ABC,∠ABC=90°,
则∠SAC=∠SAB=90°,
又AB⊥BC,所以BC⊥SB,
所以∠SBC=90°,
即四个面SAB,SAC,SBC,ABC为直角三角形.
将半径都为1的4个钢球完全装入形状为正四面体的容器里,这个正四面体的高的最小值为( )
正确答案
解析
解:由题意知,底面放三个钢球,上再落一个钢球时体积最小.
于是把钢球的球心连接,则又可得到一个棱长为2的小正四面体,则不难求出这个小正四面体的高为,
且由正四面体的性质可知:正四面体的中心到底面的距离是高的,且小正四面体的中心和正四面体容器的中心应该是重合的,
∴小正四面体的中心到底面的距离是 ×
=
,正四面体的中心到底面的距离是
+1 (1即小钢球的半径),
所以可知正四棱锥的高的最小值为 (+1)×4=4+
,
故选 C.
如图,在三棱柱ABC-A1B1C1中,已知 AB=BC=1,CC1=2,AC1与平面 BCC1B1所成角为30°,AB⊥平面BB1C1C.
(Ⅰ)求证:BC⊥AC1;
(Ⅱ)求三棱锥A-A1B1C1的高.
正确答案
解:(Ⅰ)证明:连接BC1,
∵AB⊥平面BCC1B1,
∴∠AC1B=30°.
∵AB=1,
∴;
∵BC=1,CC1=2,
∴,
即∠CBC1=90°.
∵CB⊥AB,CB⊥BC1,
∴CB⊥平面ABC1,
∴BC⊥AC1;
(Ⅱ)解:∵,
=
×1×1=
;
∴三棱锥A-A1B1C1的高H=.
解析
解:(Ⅰ)证明:连接BC1,
∵AB⊥平面BCC1B1,
∴∠AC1B=30°.
∵AB=1,
∴;
∵BC=1,CC1=2,
∴,
即∠CBC1=90°.
∵CB⊥AB,CB⊥BC1,
∴CB⊥平面ABC1,
∴BC⊥AC1;
(Ⅱ)解:∵,
=
×1×1=
;
∴三棱锥A-A1B1C1的高H=.
如图,在四棱锥P-ABCD中,AD与BC相交.若平面α截此四棱锥得到的截面是一个平行四边形,则这样的平面α( )
正确答案
解析
解:在平面ABCD中作线段MN∥AB,交AD、BC于点M、N;
在平面PAB中作EF∥AB,交PA、PB于点E、F;
使MN=EF.
则四边形EFNM为平行四边形;
这样的平行四边形显然可以做无数个,
且平行四边形所在平面可为α.
故选:D.
正三棱锥的底边长和高都是2,则此正三棱锥的斜高长度为( )
正确答案
解析
解:在正三棱锥中,顶点P在底面的射影为底面正三角形的中心O,
延长A0到E,则E为BC的中点,连结PE,则PE为正三棱锥的斜高.
∵正三棱锥的底边长和高都是2,
∴AB=PO=2,
即AE=,OE=
,
∴斜高PE==
,
故选:D.
如图,棱长为5的正方体无论从哪一个面看,都有两个直通的边长为1的正方形孔,则这个有孔正方体的表面积(含孔内各面)是( )
正确答案
解析
解:正方体无论从哪一个面看,都有两个直通的边长为1的正方形孔,
正方体共有6个直通小孔,有6个交汇处,
表面积等于正方体的表面积减去12个表面上的小正方形面积,
加上6个棱柱的侧面积,减去6个通道的6个小正方体的表面积.
则S全=6×25-12+6×4×5-6×6=222.
故选C.
正四面体ABCD的棱长为1,G是△ABC的中心,M在线段DG上,且∠AMB=90°,则GM的长为( )
正确答案
解析
解:M在AB垂直平分线上,,
;
故选D.
已知圆台的上下底面半径分别是2cm、5cm,高为3cm,求圆台的体积.
正确答案
解:∵圆台的上下底面半径分别是2cm、5cm,高为3cm,
∴圆台的体积V==39πcm3.
解析
解:∵圆台的上下底面半径分别是2cm、5cm,高为3cm,
∴圆台的体积V==39πcm3.
若圆柱的侧面积和体积的值都是12π,则该圆柱的高为______.
正确答案
3
解析
解:设圆柱的底面半径为r,高为h,则2πrh=πr2h=12π,
∴r=2,h=3,
故答案为:3.
如图,正方体ABCD-A1B1C1D1的棱长为1,E,F分别是棱BC,DD1上的点,如果B1E⊥平面ABF,则CE与DF的长度之和为( )
正确答案
解析
解:∵B1E⊥平面ABF,G在AB上.
∴B1E⊥BG,△B1EB≌△BGC,∴CG=BE,
∵CG=DF,BE+CE=1,
∴CE与DF的长度之和为1.
故选:A.
从正方体ABCD-A1B1C1D1的所有顶点中任取两点连成直线,要求所得直线与AC1垂直,则这样的直线共有______条.
正确答案
6
解析
证明:如图,连接AC,则BD⊥AC.
在正方体ABCD-A1B1C1D1中,
∵C1C⊥平面BCD,
BD⊂平面BCD,
∴C1C⊥BD,
又AC∩CC1=C,
∴BD⊥平面ACC1,
∵AC1⊂平面ACC1,
∴AC1⊥BD.
同样A1B,A1D,B1D1,B1D,C1D都与AC1垂直.
故答案为:6
如图,已知一个等腰三角形ABC的顶角B=120°,过AC的一个平面α与顶点B的距离为1,根据已知条件,你能求出AB在平面α上的射影AB1的长吗?如果不能,那么需要增加什么条件,可以使AB1=2?
正确答案
解:在条件“等腰△ABC的顶角B=120°”下,
△ABC是不能唯一确定的,这样线段AB1也是不能确定的,
需要增加下列条件之一,可使AB1=2:
①CB1=2;
②CB=或AB=
;
③直线AB与平面α所成的角∠BAB1=arcsin;
④∠ABB1=arctan2;
⑤∠B1AC=arccos;
⑥∠AB1C=π-arccos;
⑦AC=;
⑧B1到AC的距离为;
⑨B到AC的距离为;
⑩二面角B-AC-B1为arctan2等等.
解析
解:在条件“等腰△ABC的顶角B=120°”下,
△ABC是不能唯一确定的,这样线段AB1也是不能确定的,
需要增加下列条件之一,可使AB1=2:
①CB1=2;
②CB=或AB=
;
③直线AB与平面α所成的角∠BAB1=arcsin;
④∠ABB1=arctan2;
⑤∠B1AC=arccos;
⑥∠AB1C=π-arccos;
⑦AC=;
⑧B1到AC的距离为;
⑨B到AC的距离为;
⑩二面角B-AC-B1为arctan2等等.
已知三棱台ABC-A1B1C1的上底面面积为a2,下底面面积为b2(a>0,b>0),作截面AB1C1,设三棱锥B-AB1C1的高等于三棱台的高,求△AB1C1的面积.
正确答案
解:连接BC1,如下图所示:
设三棱台的高为h,
则=
(
+
)h
=+
+
=S△ABCh+
h+
h,
∴,
又∵上底面ABC的面积为a2,下底面面积为b2
∴=ab
所以△AB1C1的面积为ab.
解析
解:连接BC1,如下图所示:
设三棱台的高为h,
则=
(
+
)h
=+
+
=S△ABCh+
h+
h,
∴,
又∵上底面ABC的面积为a2,下底面面积为b2
∴=ab
所以△AB1C1的面积为ab.
正三棱锥内有一个内切球,经过棱锥的一条侧棱和高作截面,正确的图是( )
正确答案
解析
解:由题意作出图形如图:
SO⊥平面ABC,SA与SO的平面与平面SBC垂直,
球与平面SBC的切点在SD上,球与侧棱SA没有公共点
所以正确的截面图形为C选项.
故选C.
如果用半径为R=2的半圆形铁皮卷成一个圆锥筒,那么这个圆锥筒的高是______.
正确答案
3
解析
解:半径为R=2的半圆弧长为2
π,
圆锥的底面圆的周长为2π,
圆锥的底面半径为:
所以圆锥的高:=3
故答案为:3.
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