- 组合体的表面积与体积
- 共1000题
一个底面为正三角形,侧棱与底面垂直的棱柱,其三视图如图所示,则这个棱柱的体积为______.
正确答案
试题分析:由三视图如图所示,该正三棱柱是一个直的三棱柱.底面是一个高为6的等边三角形,所以底面边长.高位为1.由三棱柱的体积公式可得
因为
.所以.
.本小题的解题关键是通过三视图得到底面边长,这点易错.
(本小题满分8分)如图,矩形ABCD中,AD^平面ABE,AE=EB=BC=2,F为CE上的一点,且BF^平面ACE,AC与BD交于点G。
(1)求证:AE^平面BCE;
(2)求证:AE//平面BFD;
(3)求三棱锥C-BFG的体积。
正确答案
(1)证明:因为AD^平面ABE,AD//BC
所以BC^平面ABE
因为AE^BC,又因为BF^平面ACE
∴AE^BF,因为BC∩BF=B
且BC,BFÌ平面BCE
所以AE^平面BCE…………………………3分
(2)证明:依题意可知点G是AC的中点。
由BF^平面ACE,知CE^BF
而BC=BE,所以点F是EC中点。
所以在DAEC中,FG//AE
又因为FGÌ平面BFD,AEË平面BFD
所以,AE//平面BFD…………………………5分
(3)解:因为AE//FG且AE^平面BCE
所以FG//平面BCE,即FG^平面BCF
因为点G是AC中点,F是CE中点,
所以FG=AE=1
又知RtDBCE中,CE==
BF=CF=CE=
所以SDBCF=´
´
=1
所以VC-BFG=VG-BCF=´SDBCF´FG=
………………8分
略
一个棱长为6的正四面体纸盒内放一个正方体,若正方体可以在纸盒内任意转动,则正方体棱长的最大值为 .
正确答案
.
试题解析:因正方体可以在正四面体纸盒内任意转动,所以正方体在正四面体的内切球中,则正方体棱长最大时,正方体的对角线是内切球的直径,如图所示,点O为内切球的圆心,连接PO并延长交底面ABC与点D,点D是底面三角形ABC的的中心,则,则有OD为内切球的的半径,再连接BO,则BO=OP,在
中,易知
,
,在
中,
,代入数据得
,令正方体棱长为
,则
,
,即正方体棱长的最大值为
.
四棱锥中,底面
为平行四边形,侧面
底面
,
为
的中点,已知
,
(Ⅰ)求证:;
(Ⅱ)在上求一点
,使
平面
;
(Ⅲ)求三棱锥的体积.
正确答案
(1)(2)见证明过程;(3)
试题分析:(Ⅰ)要证线线垂直只要证明线面垂直,利用题中数据求出底面平行四边形的各边的长度,找到 及
是等腰三角形,利用等腰三角形中线是高结论找到“线线垂直”关系(Ⅱ)要找线面平行先找线线平行,要找线线平行先找面面交线,即平面
与平面
交线
, 注意到
为中点的特点,即可导致
∥
,从而推出线面平行.
试题解析:(Ⅰ)证明:连接AC, ,
由余弦定理得,
1分
取中点
,连接
,则
.
面
4分
(Ⅱ)当为
的中点
时,
面
5分
证明:取中点
,连接
.
为
的中点,
四边形
为平行四边形,
. 7分
面
面
,
面
,即
面
. 8分
(Ⅲ)面
面
面
,面
面
,
,
面
,且
1,
为
的中点,
到面
的距离为
. 10分
12分
如图,在四棱锥中,
,
,
,
,
,
和
分别是
和
的中点.
(1)求证: 底面
;
(2)求证:平面平面
;
(3)求三棱锥的体积.
正确答案
(1)关键是找出,
(2)关键是证明
平面
,
(3)
试题分析:(Ⅰ)证明:∵,
,
,
,同理可得:
∴底面
(Ⅱ)证明:∵,
,
是
的中点,∴ABED为平行四边形
∴
又∵平面
,
平面
,
∴平面
.
由于的中位线,
同理得
所以:平面平面
(Ⅲ)由(Ⅰ)知底面
,
由已知,
是
的中点,得
到底面
的距离为
,
由已知,
,
,
,
∴三角形BCE的面积为,
∴三棱锥的体积为
.
点评:在立体几何中,常考的定理是:直线与平面垂直的判定定理、直线与平面平行的判定定理。当然,此类题目也经常要我们求出几何体的体积和表面积。
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