- 空间几何体
- 共15406题
空间四边形ABCD的两条对棱AC、BD的长分别为5和4,则平行于两条对棱的截面四边形EFGH在平移过程中,周长的取值范围是______.
正确答案
(8,10)
解析
解:如图所示,设=
=k,∴
=
=1-k,
∴GH=5k,EH=4(1-k),∴周长=8+2k.
又∵0<k<1,∴周长的范围为(8,10).
故答案为:(8,10)
一个圆台的上下底面半径分别为10、20,母线与底面的夹角为60°,圆台的表面积为______.
正确答案
1100π
解析
解:圆台的轴截面为等腰梯形,如图所示;
∴r=10R=20母线与底面的夹角为60°,
∴l=2(R-r)=20
圆台的表面积为
S=S底+S侧
=(πr2+πR2)+(πr+πR)l
=(100π+400π)+(10π+20π)×20
=1100π.
故答案为:1100π.
若一个几何体有两个面平行,且其余各面均为梯形,则它一定是棱台,此命题是否正确,说明理由.
正确答案
解:未必是棱台,因为它们的侧棱延长后不一定交于一点,
如图,用一个平行于楔形底面的平面去截楔形,
截得的几何体虽有两个面平行,其余各面是梯形,但它不是棱台,
所以看一个几何体是否棱台,不仅要看是否有两个面平行,
其余各面是否梯形,还要看其侧棱延长后是否交于一点.
解析
解:未必是棱台,因为它们的侧棱延长后不一定交于一点,
如图,用一个平行于楔形底面的平面去截楔形,
截得的几何体虽有两个面平行,其余各面是梯形,但它不是棱台,
所以看一个几何体是否棱台,不仅要看是否有两个面平行,
其余各面是否梯形,还要看其侧棱延长后是否交于一点.
如果棱台的两底面积分别是S、S‘,中截面(过棱台高的中点且平行于底面的截面)的面积是S0求证:.
正确答案
证明:设上底和下底的边长分别是a,b,
根据在侧面上三条边组成梯形的上底,下底和中位线,
得到梯形的中位线长度是,
∵棱台的两底面与中截面是相似的,
∴三个面积之比等于边长之比的平方,
即s′=λa2,①
s=λb2,②
③
把三个式子两边开方,
a+b=,
,
∴.
解析
证明:设上底和下底的边长分别是a,b,
根据在侧面上三条边组成梯形的上底,下底和中位线,
得到梯形的中位线长度是,
∵棱台的两底面与中截面是相似的,
∴三个面积之比等于边长之比的平方,
即s′=λa2,①
s=λb2,②
③
把三个式子两边开方,
a+b=,
,
∴.
如图所示几个空间图形中,虚线、实线使用不正确的有( )
正确答案
解析
解:根据棱柱的放置和“看见的棱用实线、看不见的棱用虚线”,
则①②③正确,④错误,
故选D.
如图,一个封闭的长方体,它的六个表面各标出A、B、C、D、E、F这六个字母,现放成下面三种不同的位置,所看见的表面上的字母已表明,则字母A、B、C对面的字母依次分别为( )
正确答案
解析
解:第一个正方体已知A,B,C,
第二个正方体已知A,C,D,
第三个正方体已知B,C,E,且不同的面上写的字母各不相同,
则可知A对面标的是E,B对面标的是D,C对面标的是F.
故选D.
在正三棱锥P-ABC(顶点在底面的射影是底面正三角形的中心)中,AB=4,PA=8,过A作与PB,PC分别交于D和E的截面,则截面△ADE的周长的最小值是( )
正确答案
解析
解:此正三棱锥的侧面展开图如图:则△ADE的周长为AD+DE+EA′,由于两点之间线段最短,
∴当D、E处于如图位置时,截面△ADE的周长最小,即为AA′的长
设∠APB=α,过P作PO⊥AA′,则O为AA′中点,∠APO=,
在等腰三角形PAB中,sin=
=
,cos
=
∴cosα=1-2sin2=
,sinα=2sin
•cos
=
∴sin=sin(α+
)=sinαcos
+cosαsin
=
×
+
×
=
∴AA′=2AO=2AP×sin=16×
=11
故选C
三棱锥的底面是两条直角边长分别为6cm和8cm的直角三角形,各侧面与底面所成的角都是60°,则棱锥的高为______.
正确答案
cm
解析
解:如图,设三棱锥的顶点P在底面上的射影为D,
∵各侧面与底面所成的角都是60°
∴点P在底面的投影是直角三角形的内心,
作DF⊥BC,则DF=2,∠PFD=60°
∴PD=
故答案为:cm.
已知正四棱台两底面边长分别为a和b(a<b).
(1)若侧棱所在直线与上、下底面正方形中心的连线所成的角为45°,求棱台的侧面积;
(2)若棱台的侧面积等于两底面面积之和,求它的高.
正确答案
解:(1)如图所示,
∵PO⊥平面ABCD,侧棱所在直线与上、下底面正方形中心的连线所成的角为45°,
∴∠PAO=45°,∴PO=OA=,PO1=O1A1=
a.
分别取AB,A1B1的中点E,E1,连接OE,O1E1.
则PE==
,PE1=
=
.
∴斜高EE1=PE-PE1=.
∴棱台的侧面积S侧==
;
(2)∵棱台的侧面积等于两底面面积之和,
∴=a2+b2,
∴EE1=.
∴OO1==
=
.
解析
解:(1)如图所示,
∵PO⊥平面ABCD,侧棱所在直线与上、下底面正方形中心的连线所成的角为45°,
∴∠PAO=45°,∴PO=OA=,PO1=O1A1=
a.
分别取AB,A1B1的中点E,E1,连接OE,O1E1.
则PE==
,PE1=
=
.
∴斜高EE1=PE-PE1=.
∴棱台的侧面积S侧==
;
(2)∵棱台的侧面积等于两底面面积之和,
∴=a2+b2,
∴EE1=.
∴OO1==
=
.
(2015秋•陕西校级月考)一个正四棱台的斜高是12cm,侧棱长是13cm,侧面积是720cm2.求它的上、下底面的边长.
正确答案
解:设上底面边长为xcm,下底面边长为ycm,
由题意得;
即,
解得;
所以上底面边长为10cm,下底面边长为20cm.
解析
解:设上底面边长为xcm,下底面边长为ycm,
由题意得;
即,
解得;
所以上底面边长为10cm,下底面边长为20cm.
如图,正方体ABCD-A1B1C1D1的棱长为1,过点A作平面A1BD的垂线,垂足为H,则以下命题中,错误的是( )
正确答案
解析
解:由ABCD-A1B1C1D1是正方体,得A-A1BD是一个正三棱锥,因此A点在平面A1BD上的射影H是三角形A1BD的中心,故A正确;
∵AH⊥面A1BD,∴AH⊥A1B,又CD1∥A1B,可得直线AH与CD1的成角为90°,故B正确;
连接AC1,由三垂线定理及线面垂直的判定可得AC1⊥面A1DB,再由过一点与已知平面垂直的直线有且只有一条可得AH与AC1重合,可得C正确;
直线AH与BB1所成的角,即为AH与AA1所成的角,设为θ,
由正方体棱长为1,可得正三棱锥的底面边长为,从而求得AH=
,则cos
,∴D错误.
故选:D.
已知一个棱锥被平行于底面的两个平面截为三部分,最上面的部分是一个小棱锥,其余两部分都是棱台,若这三部分的高相等,则上、中、下三部分的体积之比为______.
正确答案
1:7:19
解析
解:由已知中从顶点起将锥体(圆锥或棱锥)的高三等分,过两个分点分别作平行于底面的截面,
则以分别以原来底面和两个截面为底面的锥体,是相似几何体
相似比为1:2:3
根据相似的性质三个锥体的相似比为:13:23:33=1:8:27
则上、中、下三部分的体积之比V1:V2:V3=1:(8-1):(27-8)=1:7:19
故答案为:1:7:19.
已知三棱锥P-ABC的四个顶点均在球心为O半径为1的球面上,且满足PA、PB、PC两两垂直,当PC•AB的最大值时,三棱锥O-PAB的高为( )
正确答案
解析
解:设PA=a,PB=b,PC=c,由题设可知,三棱锥就是内接球的长方体的一部分,其体对角线就是球的直径2.
∴a2+b2+c2=4.
∴4≥2c
∴c≤2,当且仅当a2+b2=c2=2,即c=
,
∴PC•AB=c取到最大值2,
当PC•AB的最大值时,三棱锥O-PAB的高为=
;
故选B.
若空间中n个不同的点两两距离都相等,则正整数n的取值( )
正确答案
解析
解:考虑平面上,3个点两两距离相等,构成等边三角形,成立;
4个点两两距离相等,由三角形的两边之和大于第三边,则不成立;
n大于4,也不成立;
在空间中,4个点两两距离相等,构成一个正四面体,成立;
若n>4,由于任三点不共线,当n=5时,考虑四个点构成的正四面体,
第五个点,与它们距离相等,必为正四面体的外接球的球心,
且球的半径等于边长,即有球心与正四面体的底面的中心重合,故不成立;
同理n>5,不成立.
故选:B.
关于正四棱锥P-ABCD,给出下列命题:①异面直线PA,BD所成的角为直角;②侧面为锐角三角形;③侧面与底面所成的二面角大于侧棱与底面所成的角;④相邻两侧面所成的二面角为钝角,其中正确的命题序号是______.
正确答案
①②③④
解析
解:如图所示:①∵BD⊥平面PAC∴BD⊥PA,所以正确.
②侧面三角形底角不会为钝角,若顶角为钝角,则构不成正四棱锥,所以是锐角三角形,正确.
③如图所示∵OB>OE∴侧面与底面所成的二面角大于侧棱与底面所成的角,正确;
④如图:因为BO=OD=OA,在直角三角形AOP中,可得OA>OF,所以BO=OD>OF,
所以∠BFO=∠DFO>45°
所以cos∠BFD<0则相邻两侧面所成的二面角为钝角,正确.
故答案为:①②③④.
扫码查看完整答案与解析