- 组合体的表面积与体积
- 共1000题
如图1,在棱长为的正方体
中,P、Q是对角
线上的点,若
,则三棱锥
的体积为 ________
正确答案
略
如图,四棱柱ABCD-A1B1C1D1的底面ABCD是正方形, O为底面中心, A1O⊥平面ABCD, .
(1)证明: A1BD // 平面CD1B1;
(2)求三棱柱ABD-A1B1D1的体积.
正确答案
(1),见下.
(2)1
(1)设.
.
.(证毕)
(2).
在正方形AB CD中,AO =" 1" .
.
所以,.
如图,在四棱锥P-ABCD中,PD⊥平面ABCD,四边形ABCD是菱形,AC=6,BD=8,E是PB上任意一点,△AEC面积的最小值是3.
(1)求证:AC⊥DE;
(2)求四棱锥P-ABCD的体积.
正确答案
(1)详见解析,(2).
试题分析:(1)证明线线垂直,一般利用线面垂直性质与判定定理进行转化. 因为四边形ABCD是菱形,所以AC⊥BD.又因为PD⊥平面ABCD,所以PD⊥AC.因而AC⊥平面PDB,从而AC⊥DE.(2)设AC与BD相交于点F.连EF.由(1),知AC⊥平面PDB,所以AC⊥EF.所以S△ACE=AC·EF,因此△ACE面积最小时,EF最小,则EF⊥PB.由△PDB∽△FEB,解得PD=
,因为PD⊥平面ABCD,所以VP—ABCD=
S□ABCD·PD=
×24×
=
.
(1)证明:连接BD,设AC与BD相交于点F.
因为四边形ABCD是菱形,所以AC⊥BD.
又因为PD⊥平面ABCD,AC平面ABCD,所以PD⊥AC.
而AC∩BD=F,所以AC⊥平面PDB.
E为PB上任意一点,DE平面PBD,所以AC⊥DE.
(2)连EF.由(1),知AC⊥平面PDB,EF平面PBD,所以AC⊥EF. S△ACE=
AC·EF,在△ACE面积最小时,EF最小,则EF⊥PB.
S△ACE=3,×6×EF=3,解得EF=1.
由△PDB∽△FEB,得.由于EF=1,FB=4,
,
所以PB=4PD,即.解得PD=
VP—ABCD=S□ABCD·PD=
×24×
=
.
()如图,四棱锥中,
平面
,底面
是平行四边形,
,
是
的中点
(Ⅰ)求证:
(Ⅱ)试在线段上确定一点
,使
,求三棱锥
的体积.
正确答案
(Ⅰ)详见解析;(Ⅱ).
试题分析:(Ⅰ)求证:平面
,先证明线线垂直,即证
垂直平面
内的两条相交直线即可,由题意
平面
,即
,在平面
内再找一条垂线即可,由已知
是平行四边形,
,从而可得
,即
,从而可证
平面
;(Ⅱ)试在线段
上确定一点
,使
,求三棱锥
的体积,注意到
是
的中点,可取
的中点为
,在平面
内作
于
,则四边形
为平行四边形,
的中点
即为所确定的点,求三棱锥
的体积,可转化为求三棱锥
的体积,由题意容易求得,从而得解.
试题解析:(Ⅰ)∵四边形ABCD是平行四边形,∠ACB=90°,∴∠DAC=90°
∵PA⊥平面ABCD,DAÌ平面ABCD,∴PA⊥DA,又∵AC⊥DA,AC∩PA=A,∴DA⊥平面PAC (6分)
(Ⅱ)设PD的中点为G,在平面PAD内作GH⊥PA于H,
则GH平行且等于AD. (8分)
连接FH,则四边形FCGH为平行四边形,∴GC∥FH,∵FHÌ平面PAE,CGË平面PAE,
∴GC∥平面PAE,∴G为PD中点时,GC∥平面PAE. (10分)
设S为AD的中点,连结GS,则GS平行且等于PA=
∵PA⊥平面ABCD,∴GS⊥平面ABCD.
∴VA-CDG=VG-ACD=S△ACD·GS=
. (12分)
已知矩形的顶点都在半径为4的球
的球面上,且
,则棱锥
的体积为 。
正确答案
设ABCD所在的截面圆的圆心为M,则AM=,
OM=,
.
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