- 柱、锥、台、球的结构特征
- 共3509题
一个四棱锥的三视图如图所示,E为侧棱PC上一动点。
(1)画出该四棱锥的直观图,并指出几何体的主要特征(高、底等).
(2)点在何处时,
面EBD,并求出此时二面角
平面角的余弦值
正确答案
(1)直观图如下:
该四棱锥底面为菱形,边长为2,其中角A为60度,顶点A在底面内的射影为底面菱形的中心,四棱锥高为1。………………4分
(2)如图所示建立空间直角坐标系:
显然A、B
、P
.
令,得:
、
.
显然,
当.
所以当时,
面BDE。………………8分
分别令和
为平面PBC和平面ABE的法向量,
由,得
由,得
可得:,
显然二面角平面角为钝角,得其余弦值为
。
略
已知正三棱锥P—ABC的各棱长都为2,底面为ABC,棱PC的中点为M,从A点出发,在三棱锥P—ABC的表面运动,经过棱PB到达点M的最短路径之长为
正确答案
解:正三棱锥P—ABC的各棱长都为2,底面为ABC,棱PC的中点为M,从A点出发,在三棱锥P—ABC的表面运动,经过棱PB到达点M的最短路径就是得到展开图,利用两点距离得到最小值为
已知球的表面积为20,则该球的体积为 ___
正确答案
设球的半径为r,∵,∴
,∴该球的体积为
在所有棱长都相等的斜三棱柱中,已知
,
,且
,连接
.
(1)求证:平面
;
(2)求证:四边形为正方形.
正确答案
(1)略(2)略
(1)证明本小题的关键是证明,
,再证
,问题得证.
(2)证明本小题的关键是证明:,进而关键是证明
,从而说明其是矩形,又因为此四边形本身是菱形,所以所证四边形是正方形.问题得证
(1)证明:因为是菱形,所以
又,
,所以
因为,所以
…………………4分
因为,所以
由,所以
………………………8分
(2)证明:因为,
所以, ……………………………10分
又因为,所以
,
所以
所以四边形为正方形
(本小题满分12分)如图,三棱锥P-ABC中,PA⊥底面ABC,AB⊥BC,DE垂直平分PC,且分别交AC、PC于D、E两点,又PB=BC,PA=AB.
(Ⅰ)求证:PC⊥平面BDE;
(Ⅱ)若点Q是线段PA上任一点,求证:BD⊥DQ;
(Ⅲ)求线段PA上点Q的位置,使得PC//平面BDQ.
正确答案
(Ⅰ)证明:由等腰三角形PBC,得BE⊥PC
又DE垂直平分PC,∴DE⊥PC ∴PC⊥平面BDE,………… 4分
(Ⅱ)由(Ⅰ),有PC⊥BD
因为 PA⊥底面ABC ,所以PA⊥BD
BD⊥平面PAC,所以点Q是线段PA上任一点都有BD⊥DQ ………………………………… 8分
(Ⅲ)解:不妨令PA=AB=1,有PB=BC= 计算得AD=
AC 所以点Q在线段PA的
处,即AQ=
AP时,PC//QD,从而PC//平面BDQ . ……………………………………… 12分
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