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题型:填空题
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填空题

如图,已知圆柱的底面半径是3,高是4,A、B两点分别在两底面的圆周上,并且AB=5,那么直线AB与轴OO‘之间的距离等于______

正确答案

解析

解:如图直线AB与轴OO‘之间的距离,等于直线轴OO'与平面ABC的距离,

由图形可知直线AB与轴OO'之间的距离

等于O到BC 的距离,AB=5,AC=4,所以BC=3

所以所求距离为:

故答案为:

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题型:填空题
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填空题

若平行六面体ABCD-A′B′C′D′的棱长都为1,底面ABCD为正方形,且AA′和AB与AD的夹角都等于120°,则对角线BD′的长为______

正确答案

解析

解:平行六面体ABCD-A′B′C′D′的棱长都为1,底面ABCD为正方形,

且AA′和AB与AD的夹角都等于120°,那么AA′在底面ABCD上的射影垂直BD,

即BB′D′D是矩形,DB=,所以对角线BD′=

故答案为:

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题型:简答题
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简答题

在正三棱柱ABC-A1B1C1中,AB1=BB1

(1)求证:AB1⊥BC1

(2)求二面角A-BC1-C的正切值.

正确答案

(1)证法一:如图,取BC的中点M,

连接B1M、BC1交于N,则AM⊥面BC1

下证BC1⊥B1M.设BB1=1,则AB1=,AB=BC=

∴tan∠B1MB==tan∠B1BC1

∴得△B1MB∽△B1BN.

∴∠B1BM=90°=∠B1NB,即BC1⊥B1M.

∴BC1⊥斜线AB1

证法二:如图,取B1C1和B1B的中点E与D,

连接ED,则DE∥BC1.再取AB的中点G,

连接DG,则DG∥AB1

∴∠GDE为异面直线AB1、BC1所成的角.

下用勾股定理证明∠GDE为直角.取A1B1的中点F,

连接EF、EG、FG,则EG=且DE、DG均可表示出.

故可知EG2=DE2+DG2,∴∠GDE=90°.

(2)解:连接AN,则∠ANM为所求二面角的平面角,tan∠ANM=3.

解析

(1)证法一:如图,取BC的中点M,

连接B1M、BC1交于N,则AM⊥面BC1

下证BC1⊥B1M.设BB1=1,则AB1=,AB=BC=

∴tan∠B1MB==tan∠B1BC1

∴得△B1MB∽△B1BN.

∴∠B1BM=90°=∠B1NB,即BC1⊥B1M.

∴BC1⊥斜线AB1

证法二:如图,取B1C1和B1B的中点E与D,

连接ED,则DE∥BC1.再取AB的中点G,

连接DG,则DG∥AB1

∴∠GDE为异面直线AB1、BC1所成的角.

下用勾股定理证明∠GDE为直角.取A1B1的中点F,

连接EF、EG、FG,则EG=且DE、DG均可表示出.

故可知EG2=DE2+DG2,∴∠GDE=90°.

(2)解:连接AN,则∠ANM为所求二面角的平面角,tan∠ANM=3.

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题型:填空题
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填空题

如图是正方体的平面展开图,在这个正方体中:

①BM与DE平行;

②CN与BE是异面直线;

③CN与BM成60°角;

④DM与BN垂直.

以上四个结论中,正确的是______

正确答案

③④

解析

解:展开图复原的正方体如图,不难看出:

①BM与ED平行;错误的,是异面直线;

②CN与BE是异面直线,错误;是平行线;

③从图中连接AN,AC,由于几何体是正方体,故三角形ANC是等边三角形,所以AN与CN的夹角是60°,又AN∥BM,故CN与BM成60°;正确;

④DM与BN垂直.正确

判断正确的答案为③④.

故答案为:③④.

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题型:填空题
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填空题

正方体ABCD-A1B1C1D1中,P、Q、R分别是AB、AD、B1C1的中点.那么,正方体的过P、Q、R的截面图形是______

正确答案

正六边形

解析

解:延长QP,CB交于V,连接RV,交BB1于S.

作RT∥PQ,交C1D1于M.延长PQ,CD交于T,连接TM,交DD1于N.

如图所示:

正方体过P、Q、R的截面图形是六边形,

且是边长是正方体棱长的倍的正六边形.

答案:正六边形.

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题型:填空题
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填空题

如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,F为线段BC1的中点,E为线段A1C1上的动点,则下列命题中正确的序号有______

①存在点E使EF∥BD1

②存在点E使EF⊥平面AB1C1

③存在点E使EF与AD1所成的角等于90°;

④三棱锥B1-ACE的体积为定值.

正确答案

②③④

解析

解:对于命题①,取C1D1的中点G,连结GF,如图1所示.

∵F为BC1中点,则FG∥BD1

设存在点E,使EF∥BD1,于是过点F有两条直线与BD1平行,

∴假设不成立,即不存在点E,使EF∥BD1,故①为假命题.

对于命题②,若E为A1C1的中点,连结A1B,则EF∥A1B.如图2所示.

∵AB1⊥A1B,∴EF⊥AB1

又∵C1B1⊥平面A1B1BA,AB1⊂平面A1B1BA,∴C1B1⊥A1B,

∴C1B1⊥EF,又AB1∩C1B1=B1

∴EF⊥AB1C1,故②为真命题.

对于命题③,当E与A1重合时,连结CE,CB1,A1C,则BC1⊥CB1.如图3所示.

又EB1⊥平面B1C1CB,B1C⊂平面B1C1CB,∴EB1⊥BC1

∵EB1∩B1C=B1,∴BC1⊥平面EB1C,

∵EF⊂平面EB1C,∴BC1⊥EF,

又∵AD1∥BC1,∴AD1⊥EF,

即存在点E,使EF与AD1所成的角等于90°.

对于命题④,设AB=a,则=

∵三棱锥B1-ACE的高即为点B1到平面A1C1CA的距离d,为

=

即三棱锥B1-ACE的体积为定值,故④为真命题.

综上知,命题中正确的序号有②③④,故答案为②③④.

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题型:填空题
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填空题

长方体ABCD-A1B1C1D1的棱AB=AD=4cm,AA1=2cm,则点A1到平面AB1D1的距离等于______cm.

正确答案

解析

解:由题意可得三棱锥B1-AA1D1的体积是=

三角形AB1D1的面积为4,设点A1到平面AB1D1的距离等于h,则

则h=

故点A1到平面AB1D1的距离为

故答案为:

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题型: 单选题
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单选题

在直三棱柱ABC-A1B1C1中,底面为直角三角形∠ACB=90°,AC=,BC=CC1=1,P是BC1上一动点,则A1P+PC的最小值是(  )

A

B

C

D2

正确答案

B

解析

解:连A1B,沿BC1将△CBC1展开与△A1BC1在同一个平面内,如图所示,

连A1C,则A1C的长度就是所求的最小值.

BC1=,A1C1=,A1B=2,通过计算可得∠A1C1P=90°

又∠BC1C=45°

∴∠A1C1C=135°

由余弦定理可求得A1C=

故选B.

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题型: 单选题
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单选题

已知四面体ABCD的各棱长均为2,一动点P由点B出发,沿表面经过△ACD的中心后到达AD中点,则点P行走的最短路程是(  )

A

B

C

D其他

正确答案

A

解析

解:如图展开:设△ACD的中心为G,AD中点为H,点P行走的最短路程是BG+GH,

 由等边三角形的性质得 AG=××2=,BG===

GH===

∴点P行走的最短路程是BG+GH=

故选A.

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题型: 单选题
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单选题

长方体ABCD-A1B1C1D1中,AB=BC=1,BB1=,设点A关于直线BD1的对称点为P,则P与C1两点之间的距离为(  )

A1

B

C

D

正确答案

A

解析

解:

∵长方体ABCD-A1B1C1D1

中,AB=BC=1,BB1=

∴AD1=,D1C=2,

∠AD1C1=90°,

∵设点A关于直线BD1的对称点为P,

∴在△AD1B中,

∠AD1B=30°,

∴∠PD1B=30°,

AD1=PD1=,即∠PD1C1=30°,

∵在△PD1C1中,D1C1=1,PD1=,∠PD1C1=30°,

∴根据余弦定理得出:C1P==1,

故选:A

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题型: 单选题
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单选题

用一个平面去截正四面体,使它成为形状,大小都相同的两个几何体,则这样的平面的个数有(  )

A6个

B7个

C10个

D无数个

正确答案

D

解析

解:∵正四面体是中心对称图形,

∴平面过正四面体的中心,则分成为形状,大小都相同的两个几何体,

可判断这样的平面有无数个,

故选;D

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题型:简答题
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简答题

已知正四棱锥的侧棱长都为5,全面积为16,求它的底面边长.

正确答案

解:根据题意得出:∵正四棱锥的侧棱长都为5,

∴VE⊥BC,

Rt△VEB中,VC2=VB2+BE2

设它的底面边长为a,

∵侧棱长都为5,

∴VE2=25-

∴VE=

∴4×+a2=16,

化简得出:a4-66a2+128=0,

a2=2,或a2=64,

故a=,或a=8,

解析

解:根据题意得出:∵正四棱锥的侧棱长都为5,

∴VE⊥BC,

Rt△VEB中,VC2=VB2+BE2

设它的底面边长为a,

∵侧棱长都为5,

∴VE2=25-

∴VE=

∴4×+a2=16,

化简得出:a4-66a2+128=0,

a2=2,或a2=64,

故a=,或a=8,

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题型:填空题
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填空题

一四棱锥被平行于底面的平面所截,若截面面积与底面面积之比为1:4,则此截面把一条侧棱分成的两段之比为______

正确答案

1:1

解析

解:根据题意,设截得小棱锥的侧棱长为l,原棱锥的侧棱长为L,

∵截面与底面相似,且截面面积与底面面积之比为1:4,

∴相似比为:==

∴截面把棱锥的一条侧棱分成的两段之比是

l:(L-l)=1:1.

故答案为:1:1.

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题型:填空题
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填空题

一个正四棱锥的中截面(过各侧棱中点的截面)的面积为Q,则它的底面边长为______

正确答案

解析

解:∵四棱锥的中截面与底面相似,且相似比为1:2,面积比为1:4,

∴若正四棱锥的中截面的面积为Q,则底面面积为4Q,

∵底面为正方形,面积为边长的平方,∴它的底面边长为2

故答案为2

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题型: 单选题
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单选题

已知三棱锥A-PBC中,PA⊥面ABC,AB⊥AC,BA=CA=2PA=2,则三棱锥A-PBC底面PBC上的高是(  )

A

B

C

D

正确答案

C

解析

解:由题意可得,BC==2,PB==,PC==

设BC边上的高为PE,则PE==

设三棱锥A-PBC底面PBC上的高是h,

则由VP-ABC=VA-PBC,可得 ×(×AB×AC)×PA=×(×BC×PE)×h,

×(×2×2)×1=×(×2×)×h,求得h=

故选:C.

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