- 球的体积和表面积
- 共1581题
如图,在直角梯形中,
°,
,
平面
,
,
,设
的中点为
,
.
(1) 求证:平面
;
(2) 求四棱锥的体积.
正确答案
(1)证明见解析;(2).
试题分析:(1)通过勾股定理通过计算可证明,然后结合条件
可证明得到结果;(2)首先根据条件和(1)的结论可证明
平面
,得到
,再利用勾股定理可求得
的值,进而求求得四棱锥
的体积.
(1)证明:,
.
又,
.
(2),
.
又平面
,∴
.
∵,∴
平面
.
∵平面
,∴
.
∵
.
.
∴.
如图,在球面上有四个点P、A、B、C,如果PA、PB、PC两两互相垂直,且PA=PB=PC=a,求这个球的表面积.
正确答案
3πa2
如题图,设过A、B、C三点的球的截面圆半径为r,圆心为O′,球心到该圆面的距离为d,在三棱锥PABC中,
∵PA、PB、PC两两垂直,PA=PB=PC=a,∴AB=AC=BC=a,
且点P在△ABC内的射影是△ABC的中心O′,由正弦定理,得=2r,∴r=
a.
又根据球的截面圆性质,有OO′⊥平面ABC,而PO′⊥平面ABC,
∴P、O、O′三点共线,球的半径R=.又PO′=
=
=
a,
∴OO′=R-a=d=
,∴
=R2-
,解得R=
a.
∴S球=4πR2=3πa2.
把一个半径为5cm的金属球熔成一个圆锥,使圆锥的侧面积为底面积的3倍,则这个圆锥的高为______.
正确答案
设底面圆的半径为r,侧面展开扇形的半径为R,
由题意得S底面面积=πr2,
S扇形=3S底面面积=3πr2,
l扇形弧长=l底面周长=2πr.
由S扇形=l扇形弧长×R得3πr2=
×2πr×R,
故R=3r.即母线长为3r,∴这个圆锥的高为=2
r,
根据题意得,×πr2×2
r=
π×(5
)3
∴r=5.
则这个圆锥的高为2r=20.
故答案为:20.
如图,四棱锥P-ABCD中,PA⊥底面ABCD,AB⊥AD,点E在线段AD上,且CE∥AB.
(1)求证:CE⊥平面PAD;
(2)若PA=AB=1,AD=3,CD=,∠CDA=45°,求四棱锥P-ABCD的体积.
正确答案
(1) 见解析
(2)
(1)证明:因为PA⊥平面ABCD,CE平面ABCD,所以PA⊥CE,
因为AB⊥AD,CE∥AB,所以CE⊥AD,又PAAD=A,所以CE⊥平面PAD
(2)解:由(1)可知CE⊥AD,在直角三角形ECD中,DE=CD,CE=CD
.
又因为AB=CE=1,AB∥CE,所以四边形ABCE为矩形,所以
=
=
,又PA⊥平面ABCD,PA=1,所以四棱锥P-ABCD的体积等于
如图,在三棱锥中,
是等边三角形,
.
(1)证明::;
(2)证明:;
(3)若,且平面
平面
,求三棱锥
体积.
正确答案
(1)详见解析;(2)详见解析;(3).
试题分析:(1)先证明,从而得到
;(2)取
的中点
,连接
、
,证明
平面
,利用直线与平面垂直的性质得到
;(3)作
,垂足为
,连结
,结合(2)中的结论证明
平面
,再求出
的面积,最后利用分割法得到三棱锥
的体积
来进行计算.
试题解析:(1)因为是等边三角形,
,
所以,可得
;
(2)如图,取中点
,连结
、
,则
,
,
所以平面
,所以
;
(3)作,垂足为
,连结
,
因为,所以
,
,
由已知,平面平面
,故
,
因为,所以
、
、
都是等腰直角三角形.
由已知,得
,
的面积
,
因为平面
,
所以三棱锥的体积
.
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