- 空间几何体
- 共15406题
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
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,在半径为3的球面上有三点,
=90°,
,球心O到平面
的距离是
,则
两点的球面距离是 .
正确答案
试题分析:设平面所在的小圆半径为r,则
,在Rt△ABC中,
=90°,
,所以BC=
×
=3,在△OBC中,OB=OC=BC=3,所以
,
两点的球面距离是R·
=3·
=
.
如图所示,四边形ABCD是矩形,P∉平面ABCD,过BC作平面BCFE交AP于E,交DP于F.求证:四边形BCFE是梯形.
正确答案
略
长方体三个面的面积为,
,
,则长方体的对角线长为:______.
正确答案
设长方体的三度分别为:a,b,c,由题意可知:ab=,bc=
,ac=
所以,a=,b=
,c=1,
所以长方体的对角线长为:=
故答案为:
已知一个正棱锥的侧棱长是3cm,用平行于正棱锥底面的平面截该棱锥,若截面面积是底面面积的,则截去小棱锥的侧棱长是 cm.
正确答案
1
试题分析:设截去小棱锥的侧棱长为,因为
,所以
。
如图,正四棱柱的底面边长
,若异面直线
与
所成的角的大小为
,则正四棱柱
的侧面积为 .
正确答案
32
试题分析:因为异面直线与
所成的角的大小为
,所以
,于是正四棱柱
的侧面积为
.
如图,在直三棱柱ABC-中,
,D,E分别为BC,
的中点,
的中点,四边形
是边长为6的正方形.
(1)求证:平面
;
(2)求证:平面
;
(3)求二面角的余弦值.
正确答案
(1)证明:连结,与
交于O点,连结OD.
因为O,D分别为和BC的中点,
所以OD//。
又OD,
,
所以.…………………………4分
(2)证明:在直三棱柱中,
,
所以.
因为为BC中点,
所以又
,
所以.
又
因为四边形为正方形,D,E分别为BC,
的中点,
所以.
所以. 所以
(3)解:如图,以的中点G为原点,建立空间直角坐标系,
则A(0,6,4),E(3,3,0) ,C(-3,6,0) ,.
由(Ⅱ)知为平面
的一个法向量。
设为平面
的一个法向量,
由
令,则
.
所以.
从而.
因为二面角为锐角,
所以二面角的余弦值为
略
(本小题満分12分)
如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,E、F分别是BB1、CD的中点.
(Ⅰ)证明AD⊥D1F;
(Ⅱ)求AE与D1F所成的角;
(Ⅲ)证明面AED⊥面A1FD1;
正确答案
(Ⅰ)
∴AD⊥D1F(Ⅱ)
∴AE⊥D1F
AE与D1F所成的角为900
(Ⅲ)由以上可知D1F⊥平面AED
∴面AED⊥面A1FD1;
略
(本小题满分12分)如图,在三棱柱
中,
面
,
,
,
分别为
,
的中点.
(1)求证:∥平面
; (2)求证:
平面
;
(3)直线与平面
所成的角的
正弦值.
正确答案
(1)证明:连结,与
交于
点,连结
.
因为,
分别为
和
的中点, 所以
∥
.
又平面
,
平面
, 所以
∥平面
.
(2)证明:在直三棱柱中,
平面
,又
平面
,
所以. 因为
,
为
中点, 所以
.
又, 所以
平面
.
又平面
,所以
.
因为四边形为正方形,
,
分别为
,
的中点,
所以△
≌
△
,
.
所以.
所以. 又
, 所以
平面
.
(3)设CE与C1D交于点M,连AM
由(2)知点C在面AC1D上的射影为M,故∠CAM为直线AC与面AC1D所成的角,又A1C1//AC
所以∠CAM亦为直线A1C1与面AC1D所成的角。
易求得
略
如图,在四棱锥中,底面
是正方形,侧棱
,
,
是
的中点,作
交
于点
.
(Ⅰ)证明;
(Ⅱ)证明.
正确答案
(1)略---------------------------------6分
(2)略--------------------------------12分
略
(本小题共14分)
如图,在四棱柱中,底面
是正方形,侧棱与底面垂直,点
是正方形
对角线的交点,
,点
,
分别在
和
上,且
.
(Ⅰ)求证:∥平面
;
(Ⅱ)若,求
的长;
(Ⅲ)在(Ⅱ)的条件下,求二面角的余弦值.
正确答案
解:(Ⅰ)证明:取,连结
和
,
∴,
∥
,
,
∥
,
∴,
∥
.
∴四边形为平行四边形,
∴∥
,
在矩形中,
,
∴四边形为平行四边形.
∴∥
,
∥
.
∵平面
,
平面
,
∴∥平面
. ————————4分
(Ⅱ)连结,在正四棱柱
中,
平面
,
∴,
,
∴平面
,
∴.
由已知,得
平面
.
∴,
,
在△与△
中,
,
,
∴△∽△
∴,
.—————————9分
(Ⅲ)以为原点,
,
,
所在直线为
,
,
轴,建立空间直角坐标系.
.
,
由(Ⅱ)知为平面
的一个法向量,
设为平面
的一个法向量,
则 ,即
,
令,所以
.
∴,
∵二面角的平面角为锐角,
∴二面角的余弦值为
. —————————13分
略
(本小题满分14分)
图为一简单组合体,其底面ABCD为正方形,平面
,
,
且,
(1)求证://平面
;
(2)若N为线段的中点,求证:
平面
;
正确答案
解:(1)证明:∵,
平面
,
平面
∴EC//平面,
同理可得BC//平面∵EC
平面EBC,BC
平面EBC且
∴平面//平面
又∵BE平面EBC ∴BE//平面PDA---------------6分
(2)证法1:连结AC与BD交于点F, 连结NF,
∵F为BD的中点,
∴且
,
又且
∴且
∴四边形NFCE为平行四边形
∴
∵,
平面
,
面
∴
,
又
∴面
∴
面
----------------------14分
略
如图,四棱锥P—ABCD的底面ABCD是边长为2的菱形,,点M
是棱PC的中点,平面ABCD,AC、BD交于点O。
(1)求证:,求证:AM
平面PBD;
(2)若二面角M—AB—D的余弦值等于,求PA的长
正确答案
(1)证明略
(2)2
用半径为R的半圆形铁皮卷成一个圆锥桶,那么这个圆锥的高是 ▲ .
正确答案
R
略
如图,在四棱锥P-ABCD中,PD⊥平面ABCD,AD⊥CD,DB平分∠ADC,E为PC的中点,AD=CD=1,DB=2.
(1)证明PA∥平面BDE;
(2)证明AC⊥平面PBD;
正确答案
解:(1)证明:设AC∩BD=H,
连结EH.在△ADC中,因为AD=CD,且DB平分∠ADC,所以H为AC
的中点.
又由题设,E为PC的中点,故EH∥PA.又EH⊂平面BDE且PA ⊄平面BDE,
所以PA∥平面BDE.
(2)证明:因为PD⊥平面ABCD,AC⊂平面ABCD,所以PD⊥AC.
由(1)可得,DB⊥AC.又PD∩DB=D,故AC⊥平面PBD.
略
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