- 空间几何体
- 共15406题
一个棱柱至少有( )个面,面数最少的一个棱锥有( )个顶点,顶点最少的一个棱台有( )条侧棱.
正确答案
解析
解:一个棱柱至少有5个面,它是三棱柱;
面数最少的一个棱锥有4个顶点,它是三棱锥;
顶点最少的一个棱台有3条侧棱,它是三棱台.
故选:B.
16、如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,M、N分别是棱C1D1、C1C的中点.以下四个结论:
①直线AM与直线CC1相交;
②直线AM与直线BN平行;
③直线AM与直线DD1异面;
④直线BN与直线MB1异面.
其中正确结论的序号为______.
(注:把你认为正确的结论序号都填上)
正确答案
③④
解析
解:∵直线CC1在平面CC1D1D上,
而M∈平面CC1D1D,A∉平面CC1D1D,
∴直线AM与直线CC1异面,故①不正确,
∵直线AM与直线BN异面,故②不正确,
∵直线AM与直线DD1既不相交又不平行,
∴直线AM与直线DD1异面,故③正确,
利用①的方法验证直线BN与直线MB1异面,故④正确,
总上可知有两个命题是正确的,
故答案为:③④
(文)已知正四棱柱的一条对角线长为,底面边长为1,则此正四棱柱的表面积为______.
正确答案
解析
解:∵正四棱柱的一条对角线长为,底面边长为1,
∴高为=
,
∴此正四棱柱的表面积
=2+4.
故答案为:2+4.
如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,下面结论不正确的是( )
正确答案
解析
解:对于A,∵ABCD-A1B1C1D1为正方体,∴BD∥B1D1,由线面平行的判定可得BD∥面CB1D1,A正确;
对于B,连接AC,∵ABCD-A1B1C1D1为正方体,∴BD⊥AC,且CC1⊥BD,由线面垂直的判定可得BD⊥面ACC1,∴BD⊥AC1,B正确;
对于C,由上可知BD⊥面ACC1,又BD∥B1D1,∴B1D1⊥面ACC1,则平面ACC1A1⊥CB1D1,C正确;
对于D,异面直线AD与CB1所成的角即为直线BC与CB1所成的角,为45°,D错误.
故选:D.
如果三棱锥A-BCD的底面BCD是正三角形,顶点A在底面BCD上的射影是△BCD的中心,则这样的三棱锥称为正三棱锥.给出下列结论:
①正三棱锥所有棱长都相等;
②正三棱锥至少有一组对棱(如棱AB与CD)不垂直;
③当正三棱锥所有棱长都相等时,该棱锥内任意一点到它的四个面的距离之和为定值;
④若正三棱锥所有棱长均为2,则该棱锥外接球的表面积等于12π.
⑤若正三棱锥A-BCD的侧棱长均为2,一个侧面的顶角为40°,过点B的平面分别交侧棱AC,AD于M,N.则△BMN周长的最小值等于2.
以上结论正确的是______(写出所有正确命题的序号).
正确答案
③④⑤
解析
解:①正三棱锥所有侧棱长都相等,底边长都相等,故不正确;
②正三棱锥顶点A在底面BCD上的射影是△BCD的中心,故对棱(如棱AB与CD)垂直,故不正确;
③当正三棱锥所有棱长都相等时,该棱锥内任意一点到它的四个面的距离之和等于此正四面体的高,为定值,故正确;
④若正三棱锥所有棱长均为2,则该棱锥外接球半径为
,表面积等于12π,正确.
⑤若正三棱锥A-BCD的侧棱长均为2,一个侧面的顶角为40°,过点B的平面分别交侧棱AC,AD于M,N.则△BMN周长的最小值等于=2
,故正确.
故答案为:③④⑤.
下述棱柱中为长方体的是( )
正确答案
解析
解:由于长方体的底面是矩形,侧棱垂直于底面
对于A,底面可以为任意多边形;
对于B,底面可以是等腰梯形;
对于C,底面不一定是正方形,
对于D,满足底面是矩形,侧棱垂直于底面
故选D.
已知正四棱锥P-ABCD的体积为,底面边长为2,则侧棱PA的长为______.
正确答案
解析
解:设正方形ABCD的中心为点O,则由底面边长为2可得OA=.
再根据正四棱锥P-ABCD的体积为 •22•PO=
,求得棱锥的高PO=1,
故PA==
=
,
故答案为:.
下列命题中正确的是( )
正确答案
解析
解:BD错在没有其余各面都是有公共边的四边形,这个条件;
C错在:其余各面都没有一个公共顶点的三角形这个条件.
故选:A
在底面为正方形的长方体上任意选择4个顶点,它们可能是以下几何形体的4个顶点:
①矩形;②不是矩形的平行四边形;
③有三个面为直角三角形,有一个面为等腰三角形的四面体;
④每个面都是等腰三角形的四面体;
⑤每个面都是直角三角形的四面体.
其中正确的说法是______.(填上正确答案的序号)
正确答案
①③④⑤
解析
解:①正确②错误,若是平行四边形,则必为矩形;
③如四面体A1ABD;
④如四面体A1C1BD;
⑤如四面体B1ABD;
则正确的说法是①③④⑤.
故答案为:①③④⑤.
在正方体ABCD-A1B1C1D1中,点E为底面ABCD上的动点.若三棱锥B-D1EC的表面积最大,则E点位于( )
正确答案
解析
解:如图,
E为底面ABCD上的动点,连接BE,CE,D1E,
对三棱锥B-D1EC,无论E在底面ABCD上的何位置,
面BCD1 的面积为定值,
要使三棱锥B-D1EC的表面积最大,则侧面BCE、CAD1、BAD1 的面积和最大,
而当E与A重合时,三侧面的面积均最大,
∴E点位于点A处时,三棱锥B-D1EC的表面积最大.
故选:A.
已知四面体ABCD,沿棱AB、AC、AD剪开,铺成平面图形,得到△A1A2A3(如图),试写出四面体ABCD应满足的一个性质:______.
正确答案
四面体是正四面体;或者四面体的三个角B,C,D处的三个角的和都是180°
解析
解:仔细观察,发现四面体ABCD,沿棱AB、AC、AD剪开,铺成平面图形,展开后的图形是三角形,A1,A2,A3,三点与A重合,不妨四面体是正四面体即可满足题意.
故答案为:四面体是正四面体;或者四面体的三个角B,C,D处的三个角的和都是180°.
正三棱锥P-ABC侧棱长为a,∠APB=30°,D、E分别在PB、PC上,则△ADE的周长的最小值为______.
正确答案
解析
解:三棱锥的侧面展开图,如图,
△ADE的周长的最小值为AA1,
∠APA1=90°
所以AA1=,
故答案为:.
正三棱锥S-ABC中,AB=2,,D、E分别是棱SA、SB上的点,Q为边AB的中点,SQ⊥平面CDE,则三角形CDE的面积为______.
正确答案
解析
解:由Q为边AB的中点得SQ⊥AB,又SQ⊥平面CDE,
可得 DE∥AB,SQ⊥CM.
设SQ交DE于M点,
另由正三棱锥S-ABC中,AB=2,,可得 CQ=
,SC=
,
∴M为SQ的中点,从而DE是SAB的中位线,求得,
则三角形CDE的面积为 DE×CM=
,
故答案为 .
如图(1),在直角梯形ABCP中,AP∥BC,AP⊥AB,AB=BC=
AP,D为AP的中点,E,F,G分别为PC,PD,CB的中点,将△PCD沿CD折起,得到四棱锥P-ABCD,如图(2).则在四棱锥P-ABCD中,AP与平面EFG的位置关系为______.
正确答案
平行
解析
解:可以取AD的中点为H,连接FH,
因为F为中点,
所以FH∥PA,
∴PA∥平面EFHG,
∴AP∥平面EFG.
故答案为:平行.
如图是一几何体的平面展开图,其中ABCD为正方形,E,F分别为PA,PD的中点.在此几何体中,给出下面四个结论:
①B,E,F,C四点共面;
②直线BF与AE异面;
③直线EF∥平面PBC;
④平面BCE⊥平面PAD;.
⑤折线B→E→F→C是从B点出发,绕过三角形PAD面,到达点C的一条最短路径.
其中正确的有______.(请写出所有符合条件的序号)
正确答案
①②③
解析
解:根据几何体的平面展开图,画出它的直观图如下:
①根据已知,EF∥AD∥BC;
∴EF∥BC;
∴B,E,F,C四点共面;
∴该结论正确;
②由图可看出BF和AE异面;
∴该结论正确;
③由①EF∥BC,EF⊄平面PBC,BC⊂平面PBC;
∴EF∥平面PBC;
∴该结论正确;
④分别取AD,EF,BC的中点G,H,M,并连接GH,HM,MG,则GH⊥EF,HM⊥EF;
而EF是平面BCE和平面PAD的交线;
∴∠GHM为平面BCE与平面PAD形成的二面角的平面角;
若设该几何体的侧棱长为2,则:
GH=,HM=
,MG=2;
显然GH2+HM2≠MG2;
∴∠GHM≠90°;
∴平面BCE与平面PAD不垂直;
∴该结论错误;
⑤把该正四棱锥沿底面各边及侧棱PD剪开,得到的展开图如下:
BH⊥PA,∴B到侧棱PA的最短距离为BE,BE=;
过E作EN⊥PD,则EN是点E到PD的最短距离,且EN=,NP=
;
而N到C的最短距离便是线段NC的长,NC=;
∴从B点出发,绕过PAD面到达C点的最短距离为;
而BE+EF+FC=;
∴该结论错误;
综上得正确的结论为①②③.
故答案为:①②③.
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