- 组合体的表面积与体积
- 共1000题
已知四棱锥P-ABCD的底面ABCD是边长为2的正方形,PD⊥底面ABCD,E,F分别为棱BC、AD的中点.
(1)求证:DE∥平面PFB;
(2)已知二面角P-BF-C的余弦值为,求四棱锥P-ABCD的体积.
正确答案
(Ⅰ)因为E,F分别为正方形ABCD的两边BC,AD的中点,
所以, 2分
所以,为平行四边形, 3分
得, 4分
又因为平面PFB,且
平面PFB, 所以DE∥平面PFB. 5分
(Ⅱ)如图,以D为原点,射线DA,DC,DP分
别为x,y,z轴建立空间直角坐标系. 6分
设PD=a, 可得如下点的坐标:
P(0,0,a),F(1,0,0),B(2,2,0) 则有:
因为PD⊥底面ABCD,所以平面ABCD的一个法向量为, 7分
设平面PFB的一个法向量为,则可得
即
令x=1,得,所以
. 8分
由已知,二面角P-BF-C的余弦值为,所以得:
,
解得a =2. 因为PD是四棱锥P-ABCD的高,所以,其体积为.
(1)证:DE//BF即可;
(2)可以利用向量法根据二面角P-BF-C的余弦值为,确定高PD的值,即可求出四棱锥的体积.也可利用传统方法直接作出二面角的平面角,求高PD的值也可.在找平面角时,要考虑运用三垂线或逆定理.
如图,已知正四棱锥P-ABCD的底边长为6、侧棱长为5.求正四棱锥P-ABCD的体积和侧面积.
A
正确答案
所以
设底面ABCD的中心为O,边BC中点为E,
连接PO,PE,OE
在中,PB=5,
BE=3,则斜高PE="4 "
在中,PE=4,
OE=3,则高PO=
所以
一块边长为10 cm的正方形铁片按如图所示的阴影部分裁下,然后用余下的四个全等的等腰三角形加工成一个正四棱锥形容器,试把容器的容积表示为
的函数.
正确答案
设所裁的等腰三角形的底边长为cm.
在中,
cm,
cm,
所以,
.
圆锥的高和底面半径相等,它的一个内接圆柱的高和圆柱底面半径也相等,求圆柱的表面积和圆锥的表面积之比.
正确答案
如图,设圆柱和圆锥的底面半径分别是r、R,则有
,即,
∴R=2r,l=R.
∴
如图,在三棱柱中,
,
,
分别为
,
,
的中点,设三棱锥
体积为
,三棱柱
的体积为
,则
正确答案
依题意,,三棱锥
的高
为三棱柱
的高
的
. ∴
.
【考点定位】三棱柱与三棱锥的体积,三角形中位线定理,相似三角形的面积比等于相似比的平方.空间想象能力.中等题.
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