- 球的体积和表面积
- 共1581题
如图,PA平面ABCD,四边形ABCD为矩形,PA=AB=
,AD=1,点F是PB的中点,点E在边BC上移动.
(I)求三棱锥E—PAD的体积;
(II)试问当点E在BC的何处时,有EF//平面PAC;
(1lI)证明:无论点E在边BC的何处,都有PEAF.
正确答案
见解析
试题分析:(Ⅰ)注意到PA平面ABCD,得知
的长即为三棱锥
的高,而三棱锥
的体积等于
的体积,计算即得.
(Ⅱ)当点为
的中点时,
与平面
平行.
利用三角形中位线定理,得到,进一步得出
∥平面
.
(Ⅲ)证明:根据等腰三角形得出,根据
平面
,
平面
,
得到 ,又因为
且
,
⊂平面
,得到
平面
,又
平面
,
.
再根据,
平面
,及
平面
,根据
,作出结论.
试题解析:(Ⅰ)由已知PA平面ABCD,所以
的长即为三棱锥
的高,三棱锥
的体积等于
的体积
= =
.
(Ⅱ)当点为
的中点时,
与平面
平行.
∵在中,
分别为
的中点,连结
,又
平面
,而
平面
,
∴∥平面
.
(Ⅲ)证明:因为,所以等腰三角形
中,
∵平面
,
平面
,
∴
又因为 且
,
⊂平面
,
∴平面
,又
平面
,
∴.
又∵,
∴平面
.PB,BE⊂平面PBE,
∵平面
,
∴,即无论点E在边
的何处,都有
.
在如图所示的几何体中,是边长为
的正三角形,
,
平面
,平面
平面
,
,且
.
(1)证明://平面
;
(2)证明:平面平面
;
(3)求该几何体的体积.
正确答案
(1)详见解析;(2)详见解析;(3)
试题分析:(1)取的中点
,根据等腰三角形中线即为高线可得
,又因为面
平面
,根据面面垂直的性质定理可得
平面
,已知
平面
,所以
,根据线面平行的判定定理可得
//平面
。(2)因为
,且
,斜边中线
,又因为
,
可证得
是平行四边形,可得
,根据线面垂直的判定定理可证得
平面
,即
平面
,从而可得
,又因为
即可证得
平面
,从而证得平面
平面
。(3)根据前两问的条件可证得
平面
,从而可将此几何体分割为以四边形
为底面的两个四棱锥,然后再求其体积。
试题解析:证明:
(1) 取的中点
,连接
、
,
由已知,可得:
,
又因为平面⊥平面
,平面
平面
,
所以平面
,
因为平面
, 所以
,
又因为平面
,
平面
,
所以平面
. 4分
(2)由(1)知,又
,
,
所以四边形是平行四边形,则有
,
由(1)得,又
,
平面
, 所以
平面
,
又平面
,所以
,
由已知,
,
平面
,
因为平面
, 所以平面
平面
. 10分
(也可利用勾股定理等证明题中的垂直关系)
(3),
平面
, 11分
,易得四边形
为矩形其面积
, 12分
故该几何体的体积=
. 14分
如图a,在直角梯形ABCD中,AB⊥AD,AD∥BC,F为AD的中点,E在BC上,且EF∥AB.已知AB=AD=CE=2,沿线EF把四边形CDFE折起如图b,使平面CDFE⊥平面ABEF.
(1)求证:AB⊥平面BCE;
(2)求三棱锥C ADE体积.
正确答案
(1)见解析 (2)
(1)证明:在题图a中,EF∥AB,AB⊥AD,
∴EF⊥AD,在题图b中,CE⊥EF,又平面CDFE⊥平面ABEF,且平面CDFE∩平面ABEF=EF,
CE⊥平面ABEF,AB⊂平面ABEF,∴CE⊥AB,又∵AB⊥BE,BE∩CE=E,∴AB⊥平面BCE;
(2)解:∵平面CDFE⊥平面ABEF,且平面CDFE∩平面ABEF=EF,AF⊥FE,AF⊂平面ABEF,∴AF⊥平面CDEF,∴AF为三棱锥A CDE的高,且AF=1,又∵AB=CE=2,∴S△CDE=×2×2=2,
∴VC ADE=·S△CDE·AF=
×2×1=
.
已知正方体ABCD-A1B1C1D1的八个顶点都在球O的球面上,则正方体ABCD-A1B1C1D1的体积与球O的体积之比为______.
正确答案
设正方体的棱长为a,球的半径为R,
则a=2R,∴R=
a,∴正方体ABCD-A1B1C1D1的体积与球O的体积之比为
=
=
,
故答案为2:π.
已知矩形的顶点都在半径为4的球
的球面上,且
,则棱锥
的体积为 。
正确答案
设ABCD所在的截面圆的圆心为M,则AM=,
OM=,
.
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