- 空间几何体的表面积与体积
- 共4499题
两个圆锥有等长的母线,它们的侧面展开图恰好拼成一个圆,若它们的侧面积之比为1∶2,则它们的体积比是 .
正确答案
略
若圆锥的侧面积为,且母线与底面所成的角为
,则该圆锥的体积为______.
正确答案
16
略
我国齐梁时代的数学家祖暅(公元5-6世纪)提出了一条原理:“幂势既同,则积不容异.”这句话的意思是:夹在两个平行平面间的两个几何体,被平行于这两个平行平面的任何平面所截,如果截得的两个截面的面积总是相等,那么这两个几何体的体积相等.
设:由曲线和直线
,
所围成的平面图形,绕
轴旋转一周所得到的旋转体为
;由同时满足
,
,
,
的点
构成的平面图形,绕
轴旋转一周所得到的旋转体为
.根据祖暅原理等知识,通过考察
可以得到
的体积为
正确答案
试题分析:根据题意,由于满足,
,
,
的点
构成的平面图形,绕
轴旋转一周所得到的旋转体为
,可知围成的面积为圆内的两个对称的部分,可知得到两个这样的面积的曲边梯形,且面积为
,绕着y轴旋转得到的是两个圆锥的体积,那可知得到体积为
,那么根据祖暅原理可知,夹在两个平行平面间的两个几何体,被平行于这两个平行平面的任何平面所截,如果截得的两个截面的面积总是相等
,那么这两个几何体的体积相等,即可知由曲线
和直线
,
所围成的平面图形,绕
轴旋转一周所得到的旋转体为
为
,故答案为
。
点评:主要是考查了类比推理的运用,属于中档题。
一个与球心距离为1的平面截球所得的圆面面积为,则球的表面积为__________.
正确答案
8π
【错解分析】球体是近年高考通常所设计的集合体,通常也是考生容易出错的一个地方,通常的错误是对球体的与题目结合时候空间想象力缺乏导致,或者计算的时候计算不出球的半径等。
【正解】过球心与小圆圆心做球的截面,转化为平面几何来解决.
解:由已知中与球心距离为1的平面截球所得的圆面面积为π,故该圆的半径为1,球的半径为,故该球的表面积S=4πR2=8π
若三个球的表面积之比是,则它们的体积之比是_______
正确答案
1::
∵三个球的表面积之比是1:2:3,
∴三个球的半径之比是∵三个球的体积之比是三个球的半径之比的立方∴三个球的体积之比是1:
:
故答案为:1::
已知一个几何体的三视图如图所示,则该几何体的表面积为
正确答案
由三视图知该几何体是一底面为正方形,其边长为1,高为2的四棱锥,表面积为
棱长为的正方体的外接球的表面积为 ▲ .
正确答案
3
略
(本小题满分14分)
如图6所示,等腰三角形△ABC的底边AB=,高CD=3.点E是线段BD上异于B、D的动点.点F在BC边上,且EF⊥AB.现沿EF将△BEF折起到△PEF的位置,使PE⊥AE.
记BE=x,V(x)表示四棱锥P-ACFE的体积。
(1)求V(x)的表达式;
(2)当x为何值时,V(x)取得最大值?
(3)当V(x)取得最大值时,求异面直线
AC与PF所成角的余弦值。
正确答案
(1)四棱锥的体积V(x)=SH=
9
(1-
)
=3
(1-
)(0
)
(2)x=6时, V(x)取得最大值V(x)max= V(6)=12
(3)异面直线AC与PF所成角的余弦值为 cos∠PFQ=1/7
(1)已知EFAB,那么翻折后,显然有PE
EF,又PE
AE, 从而PE
面ABC,即PE为四棱锥的高。
四棱锥的底面积S=-
而△BEF与△BDC相似,那么
=
=
=
则S=-
=(1-
)
6
3=9
(1-
)
故四棱锥的体积V(x)=SH=
9
(1-
)
=3
(1-
)(0
)
(2) V’(x)= 3-
x2(0
)
令V’(x)=0得x=6
当x∈(0,6)时,V’(x)>0,V(x)单调递增;x∈(6,3)时V’(x)><0,V(x)单调递减;
因此x=6时, V(x)取得最大值V(x)max= V(6)=12
(3)过P作PQ∥AC交AB于点Q
那么△PQF中PF=FQ=
,而PQ=6
进而求得cos∠PFQ=" "
故异面直线AC与PF所成角的余弦值为 cos∠PFQ=" " 1/7
如图,某几何体的下部分是长为8,宽为6,高为3的长方体,上部分是侧棱长都相等且高为3的四棱锥,求:
(1)该几何体的体积;
(2)该几何体的表面积.
正确答案
(1)(2)
试题分析:(1) ……2分
……4分
所以该几何体的体积为. ……6分
(2)设为四棱锥
的高,
为
的中点,
为
的中点,
,
,
,
所以,
……10分
所以该几何体的表面积为
……14分
点评:要求空间组合体的体积和表面积,只要分别求出各个简单几何体的体积和表面积即可,要仔细计算.
已知四面体的外接球的球心
在
上,且
平面
,
, 若四面体
的体积为
,则该球的体积为___________;
正确答案
试题分析:设球的半径为,因为球心
在
上,所以
为
的中点,且
为直角三角形,因为
,所以
,
,
所以,所以该球的体积为
点评:解决此小题的关键是分析出是直角三角形,考查学生的空间想象能力和运算求解能力.
扫码查看完整答案与解析