热门试卷

X 查看更多试卷
1
题型:简答题
|
简答题

如图,在直三棱柱ABC-A1B1C1中,底面△ABC为等腰直角三角形,∠B=90°,D为棱BB1上一点,且平面DA1C⊥平面AA1C1C.

(Ⅰ)求证:D点为棱BB1的中点;

(Ⅱ)判断四棱锥A1-B1C1CD和C-A1ABD的体积是否相等,并证明.

正确答案

解:(1)过点D作DE⊥A1C于E点,取AC的中点F,连BF,EF.

∵面DA1C⊥面AA1C1C且相交于A1C,面DA1C内的直线DE⊥A1C,

∴DE⊥面AA1C1C.(3分)

又∵面BAC⊥面AA1C1C且相交于AC,且△ABC为等腰三角形,易知BF⊥AC,

∴BF⊥面AA1C1C.由此知:DE∥BF,从而有D,E,F,B共面,又易知BB1∥面AA1C1C,

故有DB∥EF,从而有EF∥AA1,又点F是AC的中点,

所以,所以D点为棱BB1的中点.(6分)

(2)相等.ABC-A1B1C1为直三棱柱,

∴BB1⊥A1B1,BB1⊥BC,

又A1B1⊥B1C1,BC⊥AB,

∴A1B1⊥平面B1C1CD,BC⊥平面A1ABD(9分)

∵D为BB1中点,

=(12分)

解析

解:(1)过点D作DE⊥A1C于E点,取AC的中点F,连BF,EF.

∵面DA1C⊥面AA1C1C且相交于A1C,面DA1C内的直线DE⊥A1C,

∴DE⊥面AA1C1C.(3分)

又∵面BAC⊥面AA1C1C且相交于AC,且△ABC为等腰三角形,易知BF⊥AC,

∴BF⊥面AA1C1C.由此知:DE∥BF,从而有D,E,F,B共面,又易知BB1∥面AA1C1C,

故有DB∥EF,从而有EF∥AA1,又点F是AC的中点,

所以,所以D点为棱BB1的中点.(6分)

(2)相等.ABC-A1B1C1为直三棱柱,

∴BB1⊥A1B1,BB1⊥BC,

又A1B1⊥B1C1,BC⊥AB,

∴A1B1⊥平面B1C1CD,BC⊥平面A1ABD(9分)

∵D为BB1中点,

=(12分)

1
题型:简答题
|
简答题

四边形ABCD与A′ABB′都是边长为a的正方形,点E是A′A的中点,AA′⊥平面ABCD.

(1)求证:A′C∥平面BDE;

(2)求证:平面A′AC⊥平面BDE;

(3)求三棱锥A-BDE的体积.

正确答案

(1)证明:设BD交AC于M,连结ME.

∵ABCD为正方形,所以M为AC中点,

又∵E为A′A的中点,

∴ME为△A′AC的中位线

∴ME∥A′C

又∵ME⊂平面BDE,A′C⊄平面BDE

∴A′C∥平面BDE.…..(4分)  

(2)证明:∵ABCD为正方形,∴BD⊥AC

∵A′A⊥平面ABCE,BD⊥平面ABCD,

∴A′A⊥BD.

又AC∩A′A=A,

∵AC⊂面A′AC,AA′⊂面A′AC,∴BD⊥平面A′AC

∵BD⊂平面BDE

∴平面A′AC⊥平面BDE.….(8分)

(3)解:V=…(12分)

解析

(1)证明:设BD交AC于M,连结ME.

∵ABCD为正方形,所以M为AC中点,

又∵E为A′A的中点,

∴ME为△A′AC的中位线

∴ME∥A′C

又∵ME⊂平面BDE,A′C⊄平面BDE

∴A′C∥平面BDE.…..(4分)  

(2)证明:∵ABCD为正方形,∴BD⊥AC

∵A′A⊥平面ABCE,BD⊥平面ABCD,

∴A′A⊥BD.

又AC∩A′A=A,

∵AC⊂面A′AC,AA′⊂面A′AC,∴BD⊥平面A′AC

∵BD⊂平面BDE

∴平面A′AC⊥平面BDE.….(8分)

(3)解:V=…(12分)

1
题型:填空题
|
填空题

已知球的直径SC=4,A,B是该球球面上的两点,AB=2,∠ASC=∠BSC=45°,则棱锥S-ABC的体积为______

正确答案

解析

解:如图,由题意△ASC,△BSC均为等腰直角三角形,求出SA=AC=SB=BC=2

∴∠SOA=∠SOB=90°,所以SC⊥平面ABO.

又AB=2,△ABO为正三角形,则S△ABO=×22=

进而可得:V S-ABC=V C-AOB+V S-AOB==

故答案为:

1
题型:简答题
|
简答题

如图,四棱柱ABCD-A1B1C1D1中,A1D⊥平面ABCD,底面ABCD是边长为1的正方形,侧棱A1A=2,

(Ⅰ)证明:AC⊥A1B;

(Ⅱ)求几何体C1DABA1的体积.

正确答案

证明:(Ⅰ)连接BD交AC于点O

∵四边形ABCD是正方形∴AC⊥BD

又∵AD1⊥平面ABCD,AC⊂平面ABCD

∴AC⊥A1D,A1D∩BD=D∴AC⊥平面A1BD,A1B⊂平面A1BD

∴AC⊥A1B…(5分)

解:(Ⅱ)

∵AD1⊥平面ABCD∴AD1为几何体A1-ABD的高

…(7分)

∵四棱柱ABCD-A1B1C1D1∴CC1∥AA1,CC1=AA1

∴四边形A1C1CA是平行四边形

∴AC∥A1C1由(1)得AC⊥平面A1BD∴A1C1⊥平面A1BD

∴A1C1为几何体C1-A1BD的高

∵AD1⊥平面ABCD,BD⊂平面ABCD

∴BD⊥A1D

…(10分)

…(12分)

解析

证明:(Ⅰ)连接BD交AC于点O

∵四边形ABCD是正方形∴AC⊥BD

又∵AD1⊥平面ABCD,AC⊂平面ABCD

∴AC⊥A1D,A1D∩BD=D∴AC⊥平面A1BD,A1B⊂平面A1BD

∴AC⊥A1B…(5分)

解:(Ⅱ)

∵AD1⊥平面ABCD∴AD1为几何体A1-ABD的高

…(7分)

∵四棱柱ABCD-A1B1C1D1∴CC1∥AA1,CC1=AA1

∴四边形A1C1CA是平行四边形

∴AC∥A1C1由(1)得AC⊥平面A1BD∴A1C1⊥平面A1BD

∴A1C1为几何体C1-A1BD的高

∵AD1⊥平面ABCD,BD⊂平面ABCD

∴BD⊥A1D

…(10分)

…(12分)

1
题型:简答题
|
简答题

《九章算术》中,将底面为长方形且有一条侧棱与底面垂直的四棱锥称之为阳马,将四个面都为直角三角形的四面体称之为鳖臑.在如图所示的阳马P-ABCD中,侧棱PD⊥底面ABCD,且PD=CD,点E是PC的中点,连接DE、BD、BE.

(Ⅰ)证明:DE⊥平面PBC.试判断四面体EBCD是否为鳖臑.若是,写出其每个面的直角(只需写出结论);若不是,请说明理由;

(Ⅱ)记阳马P-ABCD的体积为V1,四面体EBCD的体积为V2,求的值.

正确答案

(Ⅰ)证明:因为PD⊥底面ABCD,所以PD⊥BC,

因为ABCD为正方形,所以BC⊥CD,

因为PD∩CD=D,

所以BC⊥平面PCD,

因为DE⊂平面PCD,

所以BC⊥DE,

因为PD=CD,点E是PC的中点,

所以DE⊥PC,

因为PC∩BC=C,

所以DE⊥平面PBC,

由BC⊥平面PCD,DE⊥平面PBC,可知四面体EBCD的四个面都是直角三角形,

即四面体EBCD是一个鳖臑,其四个面的直角分别是∠BCD,∠BCE,∠DEC,∠DEB;

(Ⅱ)由已知,PD是阳马P-ABCD的高,所以V1==

由(Ⅰ)知,DE是鳖臑D-BCE的高,BC⊥CE,

所以V2==

因为PD=CD,点E是PC的中点,

所以DE=CE=CD,

所以===4

解析

(Ⅰ)证明:因为PD⊥底面ABCD,所以PD⊥BC,

因为ABCD为正方形,所以BC⊥CD,

因为PD∩CD=D,

所以BC⊥平面PCD,

因为DE⊂平面PCD,

所以BC⊥DE,

因为PD=CD,点E是PC的中点,

所以DE⊥PC,

因为PC∩BC=C,

所以DE⊥平面PBC,

由BC⊥平面PCD,DE⊥平面PBC,可知四面体EBCD的四个面都是直角三角形,

即四面体EBCD是一个鳖臑,其四个面的直角分别是∠BCD,∠BCE,∠DEC,∠DEB;

(Ⅱ)由已知,PD是阳马P-ABCD的高,所以V1==

由(Ⅰ)知,DE是鳖臑D-BCE的高,BC⊥CE,

所以V2==

因为PD=CD,点E是PC的中点,

所以DE=CE=CD,

所以===4

1
题型:简答题
|
简答题

如图,在三棱柱ABC-A1B1C1中,AB⊥AC,顶点A1在底面ABC上的射影恰为点B,且AB=AC=A1B=2.

(1)求证:A1C1⊥平面AA1B1B;

(2)若P为线段B1C1的中点,求四棱锥P-AA1B1B的体积.

正确答案

(1)证明:∵三棱柱ABC-A1B1C1中,AB⊥AC,

∴A1C1⊥A1B1

∵顶点在A1底面ABC上的射影恰为点B,

∴A1B⊥AC,

∴A1B⊥A1C1

∴A1C1⊥平面ABA1B1

(2)解:∵=AB×A1B=2×2=4,

取A1B1的中点R,连接PR,则PR∥A1C1,PR=A1C1=1,

∵A1C1⊥平面AA1B1B,∴PR⊥平面AA1B1B,

∴点P到平面AA1B1B的距离d=1,∴=×d=

解析

(1)证明:∵三棱柱ABC-A1B1C1中,AB⊥AC,

∴A1C1⊥A1B1

∵顶点在A1底面ABC上的射影恰为点B,

∴A1B⊥AC,

∴A1B⊥A1C1

∴A1C1⊥平面ABA1B1

(2)解:∵=AB×A1B=2×2=4,

取A1B1的中点R,连接PR,则PR∥A1C1,PR=A1C1=1,

∵A1C1⊥平面AA1B1B,∴PR⊥平面AA1B1B,

∴点P到平面AA1B1B的距离d=1,∴=×d=

1
题型: 单选题
|
单选题

四面体ABCD中,AD与BC互相垂直,AD=2BC=4,且,则四面体ABCD的体积的最大值是(  )

A4

B2

C5

D

正确答案

A

解析

解:作BE⊥AD于E,连接CE,则AD⊥平面BEC,所以CE⊥AD,

由题设,,所以B与C都是在以AD为焦点的椭圆上,且BE、CE都垂直于焦距AD,

因为,所以△ABD≌△ACD,所以BE=CE.

取BC中点F,所以EF⊥BC,EF⊥AD,四面体ABCD的体积的最大值,只需EF最大即可,

当△ABD是等腰三角形时几何体的体积最大,BE=CE=,再求出EF=3,故可知答案为4,

故选A.

1
题型:填空题
|
填空题

一个长为8cm,宽为6cm,高为10cm的密封的长方体盒子中放一个半径为1cm的小球,无论怎样摇动盒子,则小球在盒子中总不能到达的空间的体积为______cm3

正确答案

解析

解:在长方体的8个顶点处的单位立方体空间内,

小球不能到达的空间为:8[1-]=8-

除此之外,在以长方体的棱为一条棱的12个的四棱柱空间内,

小球不能到达的空间共为4[1×1×6+1×1×4+1×1×8-]=72-18π.

其他空间小球均能到达.

故小球不能到达的空间体积为

故答案为:

1
题型:简答题
|
简答题

如图,底面是等腰梯形的四棱锥E-ABCD中,EA⊥平面ABCD,AB∥CD,AB=2CD,∠ABC=

(Ⅰ)设F为EA的中点,证明:DF∥平面EBC;

(Ⅱ)若AE=AB=2,求三棱锥B-CDE的体积.

正确答案

(Ⅰ)证明:取EB的中点G,连接FG,CG,

∵F为EA的中点,

∴FG∥AB,FG=AB,

∵AB∥CD,AB=2CD,

∴FG∥CD,FG=CD,

∴四边形CDFG为平行四边形,

∴DF∥CG,

∵DF⊄平面EBC,CG⊂平面EBC,

∴DF∥平面EBC;

(Ⅱ)解:等腰梯形ABCD中,作CH⊥AB于H,则BH=

在Rt△BHC中,∠ABC=60°,则CH=tan60°=

即点C到AB的距离d=,则点B到CD的距离为

∵EA⊥平面ACD,

∴三棱锥B-CDE的体积为VE-BDC==

解析

(Ⅰ)证明:取EB的中点G,连接FG,CG,

∵F为EA的中点,

∴FG∥AB,FG=AB,

∵AB∥CD,AB=2CD,

∴FG∥CD,FG=CD,

∴四边形CDFG为平行四边形,

∴DF∥CG,

∵DF⊄平面EBC,CG⊂平面EBC,

∴DF∥平面EBC;

(Ⅱ)解:等腰梯形ABCD中,作CH⊥AB于H,则BH=

在Rt△BHC中,∠ABC=60°,则CH=tan60°=

即点C到AB的距离d=,则点B到CD的距离为

∵EA⊥平面ACD,

∴三棱锥B-CDE的体积为VE-BDC==

1
题型: 单选题
|
单选题

如果正方体ABCD-A′B′C′D′的棱长为a,那么四面体A′-ABD的体积是(  )

A

B

C

D

正确答案

D

解析

解:如图四面体A′-ABD的体积是

V=

故选D.

百度题库 > 高考 > 数学 > 空间几何体的表面积与体积

扫码查看完整答案与解析

  • 上一题
  • 1/10
  • 下一题