- 空间几何体的三视图、表面积和体积
- 共1381题
已知在正四棱锥-
中(如图),高为1
,其体积为4
,求异面直线
与
所成角的大小.
正确答案
见解析
解析
设异面直线与
所成角的大小
, 底边长为
,
则依题意得 ……4分
故 ,
……7分
∥
,故直线
与
所成角的大小
为所求 ……9分
……12分
知识点
如图,在正四棱锥中,
。
(1)求该正四棱锥的体积;
(2)设为侧棱
的中点,求异面直线
与
所成角
的大小。
正确答案
见解析
解析
(1)设为底面正方形
中心,则
为该正四棱锥的高
由已知,可求得,
,……………………4分
所以,。 ……………………2分
(2)设为
中点,连结
、
,
可求得,
,
,……………3分
在中,由余弦定理,得
,…………………2分
所以, ……………………1分
知识点
在长方体中,
,过
、
、
三点的平面截去长方体的一个角后,得到如图所示的几何体
,且这个几何体的体积为
.
(1)求棱的长;
(2)求此几何体的表面积,并画出此几何体的主视图和俯视图(写出各顶点字母).
正确答案
见解析
解析
(1)设,则
--------------------2’
,解得:
-----------------------6’
(2)
---------------------------10’
主视图与俯视图各得2分
知识点
已知一个几何体的主视图和左视图均如图1,俯视图如图2,试描述该几何体的形状,并求出该几何体的体积。
正确答案
见解析
解析
该几何体的上部是一个底面对角线和侧棱长均为的正四棱锥,下部是一个底面直径和母线长均为
的圆柱。因而该几何体的体积为:
.
(方法二):以为坐标原点
、以
分别为
轴、
轴、
轴正向,如图3,建立空间直角坐标系
。由
底面
于
,
斜交底面
于
,则
就是侧棱
与底面
所成的角,即
。
设,得
,
;
、
、
;
中点为
,则
、
,
设异面直线与
所成的角为
,向量
与
的夹角为
,则
,
∴ 异面直线与
所成角大小为
.
知识点
如图,矩形长为6,宽为4,在矩形内随机地撒300颗黄豆,数得落在椭圆外的黄豆数为96颗,以此实验数据为依据可以估计出椭圆的面积约为( )
正确答案
解析
∵黄豆落在椭圆外的概率为:
即:
解析得:S=16.32。
故选B。
知识点
对于,规定向量的“*”运算为:
.
若,解不等式
。
正确答案
见解析
解析
(6分)
, (12分)
知识点
已知向量,
满足
,
,
,则
= 。
正确答案
解析
∵=
=
=
=
故答案为:2
知识点
如图,在边长为4的菱形ABCD中,∠DAB=60°,点E、F分别在边CD、CB上,点E与点C、D不重合,EF⊥AC,EF∩AC=O,沿EF将△CEF翻折到△PEF的位置,使平面PEF⊥平面ABEFD。
(1)求证:BD⊥平面POA;
(2)记三棱锥P﹣ABD体积为V1,四棱锥P﹣BDEF体积为V2,且,求此时线段PO的长。
正确答案
见解析。
解析
(1)∵在菱形ABCD中,BD⊥AC,∴AO⊥BD
∵EF⊥AC,∴PO⊥EF
∵平面PEF⊥平面ABEFD,平面PEF∩平面ABEFD=EF,PO⊂平面PEF
∴PO⊥平面ABEFD,结合BD⊂平面ABEFD,可得PO⊥BD
∵AO⊥BD,且AO、PO是平面POA内的相交直线
∴BD⊥平面POA;
(2)设AO、BO相交于点H,由(1)得PO⊥平面ABEFD,
∴PO是三棱锥P﹣ABD和四棱锥P﹣BDEF的高
∴V1=S△ABD•PO,V2=
S四边形BDEF•PO,
∵,可得S△ABD=
S四边形BDEF,
∴S四边形BDEF=S△ABD=
S△BCD,可得S△CEF=
S△BCD。
∵BD⊥AC,EF⊥AC,EF∥BD,∴△CEF∽△CDB,
因此,=
,可得CO=
CH=
AH
∵菱形ABCD中,边长为4且∠DAB=60°
∴△ABD是边长为4的正三角形,得AH=×4=2
,从而得到CO=
×
=
∴此时线段PO的长等于。
知识点
在长方体中,
,用过
,
,
三点的平面截去长方体的一个角后,留下几何体
的体积为120。
(1)求棱的长;
(2)若为
的中点,求异面直线
与
所成角的大小。
正确答案
见解析
解析
(1)设,
…………6分
(2),
是所求异面直线所成的角…………8分
在中,
,
,
…………12分
知识点
在边长为4cm的正方形ABCD中,E、F分别为BC、CD的中点,M、N分别为AB、CF的中点,现沿AE、AF、EF折叠,使B、C、D三点重合,构成一个三棱锥.
(1)判别MN与平面AEF的位置关系,并给出证明;
(2)证明AB⊥平面BEF;
(3)求多面体E-AFNM的体积.
正确答案
见解析。
解析
(1)解析:,
证明如下:
因翻折后B、C、D重合(如图),
所以MN应是的一条中位线,
则。
(2)因为 且
平面BEF,
(3)方法一
,
∴,
又
∴。
方法二:
由(2)知AB即是三棱锥A-BEF的高,AB=4
MB即是三棱锥M-BEN的高,MB=2,
知识点
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