- 空间几何体的表面积与体积
- 共4499题
如图,在△ABC中,∠ABC=45°,∠BAC=90°,AD是BC上的高,沿AD把△ABD折起,使∠BDC=90°. (1)证明:平面ADB⊥平面BDC; (2)若BD=1,求三棱锥D-ABC的表面积.
正确答案
(1)∵折起前AD是BC边上的高,∴当△ABD折起后,AD⊥DC,AD⊥DB.
又DB∩DC=D.∴AD⊥平面BDC.
∵AD⊥平面ABD, ∴平面ABD⊥平面BDC.
(2)由(1)知,DA⊥DB,DB⊥DC,DC⊥DA, DB=DA=DC=1.
∴AB=BC=CA=. 从而S△DAB=S△DBC=S△DCA=
×1×1=
.
S△ABC=×
×
×sin60°=
. ∴表面积S=
×3+
=
.
略
如图是一个正方体,H、G、F分别是棱AB、AD、AA1的中点.现在沿三角形GFH所在平面锯掉正方体的一个角,问锯掉的这块的体积是原正方体体积的几分之几?
正确答案
锯掉的这块的体积是原正方体体积的.
因为锯掉的是立方体的一个角,所以HA与AG、AF都垂直,即HA垂直于三角形AGF所在的立方体的上底面,实际上锯掉的这个角,是以三角形AGF为底面,H为顶点的一个三棱锥.
设正方体的棱长为a,则正方体的体积为a3.
三棱锥的底面是直角三角形AGF,而∠FAG为90°,G、F又分别为AD、AA1的中点,所以AF=AG=.这样△AGF的面积为.AH是三棱锥的高,H又是AB的中点,所以AH=.而三棱锥的体积等于底面积与高的乘积再除以3,所以锯掉的那一角的体积为.
又,
所以锯掉的那块的体积是原正方体体积的.
已知圆柱M的底面圆的半径与球O的半径相同,若圆柱M与球O的表面积相等,则它们的体积之比 .(用数值作答)
正确答案
解:∵设圆柱M的底面圆的半径与球O的半径均为R,M的高为h
则球的表面积S球=4πR2又∵圆柱M与球O的表面积相等即4πR2=2πR2+2πR•h
解得h=R则V圆柱=πR3,V球="4" /3 πR3∴V圆柱:V球="3/" 4故答案为:3 /4
在正三棱锥中,
、
分别是棱
、
的中点,且
,若侧棱
,则正三棱锥
外接球的表面积是
正确答案
正三棱锥对棱互相垂直,即,又SB∥MN,且
, ∴
,从而
. ∴
,以
为顶点,将三棱锥补成一个正方体,故球的直径
,即
,∴
点评:考查线面的位置关系,几何体与球的切接问题,球的表面积公式,关键利用四面体的性质及通过补形求球的半径.
已知几何体的三视图如图所示,其中俯视图和侧视图都是腰长为4的等腰直角三角形,正视图为直角梯形.
(Ⅰ)求此几何体的体积;
(Ⅱ)求异面直线与
所成角的余弦值;
(Ⅲ)探究在上是否存在点Q,使得
,并说明理由.
正确答案
(Ⅰ) (Ⅱ)
(Ⅲ) 在
上存在点Q,使得
.
试题分析:(Ⅰ)由该几何体的三视图可知垂直于底面
,且
,
,
,
,
此几何体的体积为;
解法一:(Ⅱ)过点作
交
于
,连接
,则
或其补角即为异面直线
与所成角,在
中,
,
,
;即异面直线
与
所成角的余弦值为
.
(Ⅲ)在上存在点Q,使得
;取
中点
,过点
作
于点
,则点
为所求点;
连接、
,在
和
中,
,
∽
,
,
,
,
,
,
,
,
以
为圆心,
为直径的圆与
相切,切点为
,连接
、
,可得
;
,
,
,
,
,
;
解法二:(Ⅰ)同上。
(Ⅱ)以为原点,以
、
、
所在直线为
、
、
轴建立如图所示的空间直角坐标系,
则,
,
,
,得
,
,
,又异面直线
与
所成角为锐角,可得异面直线
与
所成角的余弦值为
。
(Ⅲ)设存在满足题设的点,其坐标为
,
则,
,
,
,
①;
点
在
上,
存在
使得
,
即,化简得
,
②,
②代入①得,得
,
;
满足题设的点
存在,其坐标为
.
点评:本题考查三视图与直观图的关系,几何体的体积的求法,判断三视图复原的几何体的
形状是解题的关键,考查计算能力.
毛泽东《送瘟神》中写到:“坐地日行八万里”,又知地球的体积大约是火星的8倍,则火星的大圆周长约_________万里.
正确答案
4
设地球半径为R,火星半径为r,
∵,∴R=2r.
∴.
∴x="40" 000=4万里.
若三个球的表面积之比是,则它们的体积之比是_____________。
正确答案
圆柱的轴截面是正方形,其侧面积等于一个球的表面积,那么这个圆柱的体积与这个球的体积之比为
正确答案
试题分析:设圆柱的高为2,由题意圆柱的侧面积为2×2π=4π,圆柱的体积为,则球的表面积为4π,故球的半径为1;球的体积为
,∴这个圆柱的体积与这个球的体积之比为
,故填
点评:此类问题主要考查学生的计算能力,正确利用题目条件,面积相等关系,挖掘题设中的条件,解题才能得心应手
正方体的棱长为1,它的顶点都在同一个球面上,那么这个球的表面积为
正确答案
分析:棱长为1的正方体的八个顶点都在同一个球面上,球的直径是正方体的对角线,知道棱长为1的正方体的对角线是 ,做出半径,利用圆的表面积公式得到结果.
解:∵棱长为1的正方体的八个顶点都在同一个球面上,
∴球的直径是正方体的对角线,
∴球的半径是r=,
∴球的表面积是4×π×()2=3π
故答案为:3π
一个正三棱柱的三视图如右图所示,其俯视图为正三角形,则该三棱柱的体积是 cm3.
正确答案
试题分析:由三视图知,正三棱柱底边三角形的边长为,则
,即
.
三棱柱的体积为
(
).
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