- 组合体的表面积与体积
- 共1000题
(本小题满分14分)
如图所示,在边长为12的正方形中,点
在线
段
上,且
,
,作
//
,分别交
,
于点
,
,作
//
,分别交
,
于点
,
,将该正方形沿
,
折叠,使得
与
重合,构成如图2所示的三棱柱
.
(Ⅰ)求证:平面
;
(Ⅱ)求四棱锥的体积;
正确答案
(Ⅰ)证明:在正方形中,因为
,
所以三棱柱的底面三角形
的边
.
因为,
,
所以,所以
.…………………………………2分
因为四边形为正方形,
,
所以,而
,
所以平面
.…………………………………………………………5分
(Ⅱ)解:因为平面
,
所以为四棱锥
的高.
因为四边形为直角梯形,且
,
,
所以梯形的面积为
.
所以四棱锥的体积
.……………………9分
略
如图,在四棱锥中,底面
为直角梯形,且
,
,平面
底面
,
为
的中点,
是棱
的中点,
.
(Ⅰ)求证:平面
;
(Ⅱ)求三棱锥的体积.
正确答案
(Ⅰ)详见解析;(Ⅱ).
试题分析:(Ⅰ)本小题是一个证明线面平行的题,一般借助线面平行的判定定理求解,连接,因为
,
,所以四边形
为平行四边形,连接
交
于
,连接
,则
,则根据线面平行的判定定理可知
平面
.
(Ⅱ)由于平面底面
,
,由面面垂直的性质定理可知
底面
,
所以是三棱锥
的高,且
,又因为
可看成
和
差构成,由(Ⅰ)知
是三棱锥
的高,
,
,可知
,又由于
,可知
.
试题解析:连接,因为
,
,所以四边形
为平行四边形
连接交
于
,连接
,则
,
又平面
,
平面
,所以
平面
.
(2),
由于平面底面
,
底面
所以是三棱锥
的高,且
由(1)知是三棱锥
的高,
,
,
所以,则
.
如图,在四棱锥中,底面
是边长为
的菱形,
,
底面
,
,
为
的中点,
为
的中点.
(Ⅰ)求四棱锥的体积;
(Ⅱ)证明:直线平面
.
正确答案
(Ⅰ);(Ⅱ)详见解析.
试题分析:(Ⅰ)求四棱锥的体积,由体积公式
,由已知
底面
,显然
是高,且值为2,而底面是边长为
的菱形,
,,有平面几何知识,可求得面积
,代入公式,可求得体积;(Ⅱ)证明:直线
平面
,证明线面平行,首先证明线线平行,可用三角形的中位线平行,也可用平行四边形的对边平行,本题虽有中点,但没直接的三角形,可考虑用平行四边形的对边平行,可取OD的中点G,连结CG,MG,证明四边形
为平行四边形即可,也可取
中点
,连接
,
,利用面面平行则线面平行,证平面
平面
即可.
试题解析:(Ⅰ)
(Ⅱ)取中点
,连接
,
,
,又
,
.
如图,一只蚂蚁由棱长为1的正方体ABCD-A1B1C1D1的点出发沿正方体的表面到达点
的最短路程为 .
正确答案
试题分析:采用侧面展开法,展开后,在矩形中,
,
.
(本小题满分12分)如图(1),△是等腰直角三角形,
分别为
的中点,将△
沿
折起,使
在平面
上的射影
恰好为
的中点,得到图(2)。
(Ⅰ)求证:;(Ⅱ)求三棱锥
的体积。
正确答案
(I)证明:见解析;
(Ⅱ)
本题主要考查了直线与平面垂直的判定,以及棱柱、棱锥、棱台的体积,考查空间想象能力、运算能力和推理论证能力,属于基础题.
(1)欲证EF⊥A'C,可先证EF⊥平面A'EC,根据直线与平面垂直的判定定理可知只需证EF⊥平面A'EC内两相交直线垂直,而EF⊥A'E,EF⊥EC,EC∩A‘E=E,满足定理条件;
(2)先根据题意求出S△FBC,将求三棱锥F-A′BC的体积转化成求三棱锥A′-BCF的体积,再根据三棱锥的体积公式求解即可.
(I)证明:在中,
是等腰直角
的中位线,EF//BC
在四棱锥
中,
,
,
平面
, 又
平面
,
(Ⅱ)解:在直角梯形中,
,
又垂直平分
,
三棱锥
的体积为:
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