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题型:填空题
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填空题

已知三棱锥S-ABC是三条侧棱两两垂直的三棱锥,O是底面△ABC内的一点,则G=tan∠OSA•tan∠OSB•tan∠OSC的最小值是______

正确答案

解析

解:如图,设∠OSA=α,∠OSB=β,∠OSC=γ

过O分别作与SA、SB、SC平行的平面交三棱锥的侧棱,侧面于如图所示的点,

得到的图形是以SO为对角线的长方体,

则cos2α+cos2β+cos2γ=

所以sin2α=1-cos2α=cos2β+cos2γ≥2cosβcosγ.

同理sin2β≥2cosαcosγ,sin2γ≥2cosαcosβ.

则sin2α•sin2β•sin2γ≥8cos2α•cos2β•cos2γ.

所以G=tan∠OSA•tan∠OSB•tan∠OSC

故答案为

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题型: 单选题
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单选题

如图,OA是圆锥底面中心O到母线的垂线,OA绕轴旋转一周所得曲面将圆锥分成体积相等的两部分,则母线与轴的夹角为(  )

A

B

C

D

正确答案

D

解析

解;设过A点的一条母线为BC,其中B为顶点,过A点作OB的垂线交OB于D,

令圆锥的体积为V,OC=R,DA=r,母线与轴夹角为∠OBC=∠β

将OBA看作是底面积相等的两个锥形,

r2π•BD+r2π•0D=Vr2π•OB=V…①

V=R2π•OB…②

由①、②得

R2=2•r2(R=r),r=OA•COSβ

OA=R•COSβ,r=R•COS2β,COS2β==

β=

故选D.

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题型:简答题
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简答题

求证:正四面体ABCD中相对的两棱(即异面的两棱)互相垂直.

正确答案

证明:因为ABCD是正四面体,

各个面都是等边三角形,

取BC的中点E

∴AE⊥BC,DE⊥BC

∴BC⊥平面AED,

而AD⊂平面AED,

∴BC⊥AD,

同理可证AB⊥DC,AC⊥DB.

解析

证明:因为ABCD是正四面体,

各个面都是等边三角形,

取BC的中点E

∴AE⊥BC,DE⊥BC

∴BC⊥平面AED,

而AD⊂平面AED,

∴BC⊥AD,

同理可证AB⊥DC,AC⊥DB.

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题型: 单选题
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单选题

正四面体A-BCD棱长为1,点P在AB上移动,点Q在CD上移动,则PQ的最小值为(  )

A

B

C

D

正确答案

B

解析

解:∵正四面体A-BCD棱长为1,

点P在AB上移动,点Q在CD上移动,

故当PQ为异面直线AB与CD的公垂线段时,PQ取最小值

由正四面体的几何特征可得此时,P为AB的中点,Q为CD的中点

在Rt△PBQ中,PB=,BQ=

则PQ==

故选B

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题型:简答题
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简答题

如图,空间四边形ABCD的对棱AD、BC成60°的角,且AD=BC=4,平行于AD与BC的截面分别交AB、AC、CD、BD于E、F、G、H.

(1)求证:四边形EFGH为平行四边形;

(2)E在AB的何处时截面EFGH的面积最大?最大面积是多少?

正确答案

解:(1)∵BC∥平面EFGH,BC⊂平面ABC,平面ABC∩平面EFGH=EF,

∴BC∥EF.同理可得BC∥GH,可得EF∥GH,

同理得到EH∥FG,

∴四边形EGFH中,两组对边分别平行,

因此,四边形EFGH为平行四边形.

(2)∵AD与BC成60°角,

∴平行四边形EFGH中∠HGF=60°或120°,

可得截面EFGH的面积S=GH•GF•sin∠HGE=GH•GF

∵设,则=1-λ

∴GH=λBC=4λ,BC=λAD=4-4λ

可得GH•GF=16λ(1-λ)≤16×[]2=4

当且仅当时等号成立

由此可得:当E为AB的中点时,截面EFGH的面积最大,最大值为2

解析

解:(1)∵BC∥平面EFGH,BC⊂平面ABC,平面ABC∩平面EFGH=EF,

∴BC∥EF.同理可得BC∥GH,可得EF∥GH,

同理得到EH∥FG,

∴四边形EGFH中,两组对边分别平行,

因此,四边形EFGH为平行四边形.

(2)∵AD与BC成60°角,

∴平行四边形EFGH中∠HGF=60°或120°,

可得截面EFGH的面积S=GH•GF•sin∠HGE=GH•GF

∵设,则=1-λ

∴GH=λBC=4λ,BC=λAD=4-4λ

可得GH•GF=16λ(1-λ)≤16×[]2=4

当且仅当时等号成立

由此可得:当E为AB的中点时,截面EFGH的面积最大,最大值为2

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题型:填空题
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填空题

一个正三棱锥P-ABC的底面边长和高都是4,E、F分别为BC、PA的中点,则EF的长为______

正确答案

解析

解:∵一个正三棱锥P-ABC的底面边长和高都是4,

的对棱互相垂直,

取PC中点M,连结ME、FM,FM∥AC,ME∥PB,

∵AC⊥PB,∴ME⊥FM,

∴△是RT△,

若高是4,PB=8√3/3,ME= FM=2,

∴根据,EF=

故答案为:

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题型:填空题
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填空题

如图,一个四面体S-ABC的六条棱长都为4,E为SA的中点,过点E作平面EFH∥平面SBC.且平面EFH∩平面ABC=FH,则△HFE面积为______

正确答案

解析

解:如图所示,

∵四面体S-ABC的六条棱长都为4,

∴△SBC的面积是S△SBC=×4×4sin60°=4

又∵E为SA的中点,平面EFH∥平面SBC,且平面EFH∩平面ABC=FH,

∴EF∥SB,且EF=SB,

FH∥BC,且FH=BC;

∴△HFE∽△SBC,

∴△HFE的面积为S△SBC=

故答案为:

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题型: 单选题
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单选题

(2015•上虞市二模)三棱锥P-ABC,PC⊥面ABC,△PAC是等腰三角形,PA=4,AB⊥BC,CH⊥PB,垂足为H,D是PA的中点,则△CDH的面积最大时,CB的长是(  )

A

B

C

D

正确答案

D

解析

解:三棱锥P-ABC中,PC⊥面ABC,AB⊂平面ABC,∴PC⊥AB;

又AB⊥BC,BC∩PC=C,

∴AB⊥平面PBC;

又CH⊂平面PBC,

∴AB⊥CH,

又CH⊥PB,

PB∩AB=B,

∴CH⊥平面PAB,

又DH⊂平面PAB,

∴CH⊥DH;

又△PAC是等腰直角三角形,且PA=4,D是PA的中点,

∴CD=PA=2,

设CH=a,DH=b,

则a2+b2=CD2=4,

∴4=a2+b2≥2ab,

ab≤1,

当且仅当a=b=时,“=”成立,此时△CDH的面积最大;

在Rt△PBC,设BC=x,

则PB===

PC•BC=PB•CH,

即2•x=

解得x=

∴CB的长是

故选:D.

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题型:填空题
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填空题

由半径为10cm的半圆面所围成圆锥的高为______(cm).

正确答案

解析

解:由题意可知,半圆的半径是所围成的圆锥的母线,

半圆的弧长为所围成的圆锥的底面周长.

所以圆锥的母线长等于l=10cm,

设圆锥的底面半径为r(cm),则2πr=

所以r=5(cm).

则圆锥的高为(cm).

故答案为

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题型: 单选题
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单选题

如图,正三棱锥P-ABC的所有棱长都为4.点D,E,F分别在棱PA,PB,PC上,满足DE=EF=3,DF=2的△DEF个数是(  )

A1

B2

C3

D4

正确答案

C

解析

解:设PD=x,PE=y,PF=z,则

∵DE=EF=3,DF=2,

∴由余弦定理得,x2+y2-2xy•=9①

y2+z2-2yz=9②

z2+x2-2zx=4③

①-②得,x2-z2=xy-yz,

即(x+z)(x-z)=y(x-z),

(1)若x=z,则由③得,x=z=2,

由①得,y=1

(2)若x≠z,则y=x+z,

代入②,得,x2+z2+xz=9,

又x2+z2-zx=4,

解得,x=,z=或z=,x=

故符合条件的△DEF的个数有3个.

故选:C.

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题型: 单选题
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单选题

经过三棱锥A-BCD的棱DA、CD的中点E、F和面ABC重心G的平面,与三棱锥的各面的交线形成的几何图形是(  )

A三角形

B梯形

C菱形

D平面四边形

正确答案

B

解析

解:如图,

在平面ABC中,过G作MN∥AC,交AB于M,交BC于N.

∴MN∥EF,连接EM、FN,则四边形EMNF为所求平面图形.

∵EF∥MN,又MN=

∴四边形EMNF为梯形.

故选:B.

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题型:填空题
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填空题

对于四面体ABCD,下列命题正确的序号是______

①相对棱AB与CD所在的直线异面;

②由顶点A作四面体的高,其垂足是△BCD的三条高线的交点;

③若分别作△ABC和△ABD的边AB上的高,则这两条高所在直线异面;

④分别作三组相对棱中点的连线,所得的三条线段相交于一点;

⑤最长棱必有某个端点,由它引出的另两条棱的长度之和大于最长棱.

正确答案

①④⑤

解析

解:①根据三棱锥的结构特征知正确.

②因为只有对棱相互垂直才行,所以不一定,不正确.

③若分别作△ABC和△ABD的边AB上的高,若是正四面体时,则两直线相交,不正确.

④因为相对棱中点两两连接构成平行四边形,而对棱的中点的连接正是平行四边形的对角线,所以三条线段相交于一点,故正确.

⑤设图中CD是最长边.

BC+BD>CD,AC+AD>CD

若AC+BC≤CD 且AD+BD≤CD

则AC+AD+BC+BD≤CD+CD,矛盾

则命题成立.

故答案为:①④⑤

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题型:填空题
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填空题

已知正三棱锥的底面边长为2,高为1,则该三棱锥的侧面积为______

正确答案

2

解析

解:由题意作出图形如图:

因为三棱锥P-ABC是正三棱锥,顶点在底面上的射影D是底面的中心,

在三角PDF中,

∵三角形PDF三边长PD=1,DF=

∴PF==

则这个棱锥的侧面积S=3××2×=2

故答案为:2

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题型:填空题
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填空题

在三棱锥C-ABD中(如图),△ABD与△CBD是全等的等腰直角三角形,O为斜边BD的中点,AB=4,二面角A-BD-C的大小为60°并给出下面结论:①AC⊥BD;②AD⊥CO;③△AOC为正三角形;④cos∠ADC=;⑤四面体ABCD的外接球表面积为32π,其中真命题是______

正确答案

①③⑤

解析

解:∵△ABD与△CBD是全等的等腰直角三角形,O为斜边BD的中点,

∴OA⊥BD,OC⊥BD,且OC=OA=BD,

又∵0A∩OC=O,∴BD⊥平面AOC,

则AC⊥BD,即①正确;

由二面角A-BD-C的大小为60°得,∠AOC=60°,

∵OC=OA,∴△AOC为正三角形,即③正确;

假设AD⊥CO,由OC⊥BD,且AD∩BD=D得,OC⊥平面ABD,

∴0A⊥OC,这与∠AOC=60°矛盾,故②不正确;

由AB=4得,AD=CD=4,且AC=OC=OA=2

∴cos∠ADC==

故④不正确;

由OA=OB=OC=OD得,四面体ABCD的外接球的球心是O,且半径r=2

∴四面体ABCD的外接球的面积为32π,故⑤正确,

故答案为:①③⑤.

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题型: 单选题
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单选题

已知一个正六棱锥的体积为12,底面边长为2,则它的侧棱长为(  )

A4

B

C

D2

正确答案

A

解析

解:由于正六棱锥可知底面是六个正三角形组成,

∴底面积S=6×=6

∴体积V==12,

∴h=

夺直角三角形SOB中,

侧棱长为SB=

故选A.

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