- 球的体积和表面积
- 共1581题
侧棱垂直于底面且底面是正三角形的三棱柱叫做正三棱柱;如图正三棱柱ABC-A′B′C′的底面边长为,高为2,一只蚂蚁要从顶点A沿三棱柱的表面爬到顶点C′,若侧面AA′C′C紧贴墙面(不能通行),则爬行的最短路程是( )
正确答案
解析
解:画出棱柱的部分侧面展开图,如图,因为正三棱柱的底面边长为
,高为2,
一蚂蚁从顶点A出发,沿正四棱柱的表面爬到顶点C′,那么这只蚂蚁所走过的最短路程为:
=
=4.
将上底面展开,则此时A‘E=
,C'E=
,
所以,
所以最小值为,
故选,A.
已知球内接正方体的表面积为S,那么球的体积等于______.
正确答案
解析
解:易知球直径2R等于正方体的对角线长a,
由6a2=S,得a=,
所以V球=R3=
(
a)3=
(
•
)3=
.
故答案为:
正方形ABCD的边长为4,中心为M,球O与正方形ABCD所在的平面相切于M点,过点M的球的直径另一端点为N,线段NA与球O的球面的交点为E,且E恰为线段NA的中点,则球O的体积为( )
正确答案
解析
解:因为正方形ABCD的边长为4,中心为M,球O与正方形ABCD所在的平面相切于M点,
过点M的球的直径另一端点为N,所以MN⊥平面ABCD,且O∈MN,线段NA与球O的球面的交点为E,且E恰为线段NA的中点,
所以∠MEN=90°.并且EN=EM,
所以AM=MN,因为正方形ABCD的边长为4,
所以AM=MN=2,所以球的直径为2
,球的半径为:
.
球的体积为:=
.
故选B.
如图,正方体ABCD-A1B1C1D1的棱长为1,点P在侧面CDD1C1及其边界上运动,并且总保持B1P∥平面A1BD,则动点P的轨迹的长度是______.
正确答案
解析
解:连接B1D1、CD1、B1C,
易证B1D1∥BD,CD1∥BA1,
则平面B1D1C∥平面A1BD,
又点P在侧面CDD1C1及其边界上运动,
则点P须在线段CD1上运动,即满足条件,
CD1=,
则点轨迹的长度是 ,
故答案为:.
求棱长为1的正四面体的外接球、内切球的表面积.
正确答案
解:设正四面体为PABC,两球球心重合,设为O.
设PO的延长线与底面ABC的交点为D,则PD为正四面体PABC的高,PD⊥底面ABC,且PO=R,OD=r,OD=正四面体PABC内切球的高.
设正四面体PABC底面面积为S.
将球心O与四面体的4个顶点PABC全部连接,
可以得到4个全等的正三棱锥,球心为顶点,以正四面体面为底面.
每个正三棱锥体积V1=•S•r 而正四面体PABC体积V2=
•S•(R+r)
根据前面的分析,4•V1=V2,
所以,4••S•r=
•S•(R+r),
所以,R=3r,
因为棱长为1,所以AD=,
所以PD=,
所以R=,r=
所以棱长为1的正四面体的外接球为4π•()2=
π、内切球的表面积为4π•(
)2=
.
解析
解:设正四面体为PABC,两球球心重合,设为O.
设PO的延长线与底面ABC的交点为D,则PD为正四面体PABC的高,PD⊥底面ABC,且PO=R,OD=r,OD=正四面体PABC内切球的高.
设正四面体PABC底面面积为S.
将球心O与四面体的4个顶点PABC全部连接,
可以得到4个全等的正三棱锥,球心为顶点,以正四面体面为底面.
每个正三棱锥体积V1=•S•r 而正四面体PABC体积V2=
•S•(R+r)
根据前面的分析,4•V1=V2,
所以,4••S•r=
•S•(R+r),
所以,R=3r,
因为棱长为1,所以AD=,
所以PD=,
所以R=,r=
所以棱长为1的正四面体的外接球为4π•()2=
π、内切球的表面积为4π•(
)2=
.
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