- 立体几何与空间向量
- 共2637题
已知某几何体的三视图如右图所示,则该几何体的体积是
正确答案
解析
略
知识点
如图,在直角梯形ABEF中,BE∥AF,∠FAB=90°,CD∥AB,将DCEF沿CD折起,使∠FDA=60°,得到一个空间几何体。
(1)求证:BE∥平面ADF;
(2)求证:AF⊥平面ABCD;
(3)求三棱锥E-BCD的体积。
正确答案
见解析。
解析
(1)
由已知条件可知,折叠之后平行关系不变,又因为
平面
,
平面
,所以
//平面
;
同理//平面
.
又平面
,
平面
//平面
.
又平面
,
∴//平面
.
(2)由于
,即
.
平面
,
平面
.
(3)法一:平面
,
.
又,
.
法二:取中点
,连接
.
由(2)易知⊥平面
,又平面
//平面
,
⊥平面
.
又,
.
,
,
.
.
知识点
某几何体的三视图如图2所示(单位:cm),则该几何体的体积是
正确答案
解析
略
知识点
如图,已知⊥平面
,
∥
,
=2,且
是
的中点。。
(1)求证:∥平面
;
(2)求证:平面BCE⊥平面;
(3)求此多面体的体积
正确答案
见解析。
解析
(1)取CE中点P,连结FP、BP,∵F为CD的中点, ∴FP∥DE,且FP=
又AB∥DE,且AB= ∴AB∥FP,且AB=FP,
∴ABPF为平行四边形,∴AF∥BP,
又∵AF平面BCE,BP
平面BCE, ∴AF∥平面BCE
(2)∵,所以△ACD为正三角形,∴AF⊥CD
∵AB⊥平面ACD,DE//AB ∴DE⊥平面ACD 又AF
平面ACD
∴DE⊥AF 又AF⊥CD,CD∩DE=D
∴AF⊥平面CDE 又BP∥AF ∴BP⊥平面CDE
又∵BP平面BCE ∴平面BCE⊥平面CDE
(3)此多面体是一个以C为定点,以四边形ABED为底边的四棱锥,
,
等边三角形AD边上的高就是四棱锥的高
知识点
在长方体中,
,
分别是所在棱
的中点,点
是棱
上的动点,联结
,如图所示。
(1)求异面直线所成角的大小(用反三角函数值表示);
(2)求以为顶点的三棱锥的体积。
正确答案
(1)(2)2
解析
联结,在长方体
中,有
.
又是直角三角形
的一个锐角,
∴就是异面直线
所成的角.
由,可算得
.
∴,即异面直线
所成角的大小为
.
(2)由题意可知,点到底面
的距离与棱
的长相等。
∴。
∵,
∴
知识点
如图3,在四棱锥中,底面ABCD是边长为2的菱形,且DAB=60. 侧面PAD为正三角形,其所在的平面垂直于底面ABCD,G为AD边的中点.
(1)求证:BG平面PAD;
(2)求三棱锥G—CDP的体积;
(3)若E为BC边的中点,能否在棱PC上找到一点F,使平面DEF平面ABCD,并证明你的结论.
正确答案
见解析。
解析
证明:连结BD.
因为ABCD为棱形,且∠DAB=60°,所以ABD为正三角形.
又G为AD的中点,所以BG⊥AD.
又平面PAD⊥平面ABCD,平面PAD∩平面ABCD=AD,
∴BG⊥平面PAD.
(2)因为G为正三角形PAD的边AD的中点,所以PGAD.
又平面PAD⊥平面ABCD,平面PAD∩平面ABCD=AD,
所以PG⊥平面ABCD.
因为正三角形PAD的边长为2,所以.
在CDG中,CD=2,DG=1,∠CDG=120°,
所以.
故.
(3)当F为PC的中点时,平面DEF⊥平面ABCD.
取PC的中点F,连结DE,EF,DF,CG,且DE与CG相交于H.
因为E、G分别为BC、AD的中点,所以四边形CDGE为平行四边形.
故H为CG的中点. 又F为CP的中点,所以FH//PG.
由(2),得PG平面ABCD,所以FH平面ABCD.
又FH平面DEF,所以平面DEF⊥平面ABCD.
知识点
如图,已知四棱锥中,
平面
,底面
是直角梯形,
且.
(1)求证:平面
;
(2)求证:平面
;
(3)若是
的中点,求三棱锥
的体积.
正确答案
见解析。
解析
(1)
底面
是直角梯形,且
,
,
又平面
平面
∴∥平面
(2),
,
则
∴
平面
,
平面
∴
又
∴平面
(3)在直角梯形中,过
作
于点
,
则四边形为矩形,
在中可得
故
∵是
中点,
∴到面
的距离是
到面
距离的一半
∴
知识点
若正三棱柱的主视图如图所示,则此三棱柱的体积等于 。
正确答案
解析
略
知识点
某空间组合体的三视图如图所示,则该组合体的体积为( )
正确答案
解析
略
知识点
已知正方体的棱长为
.
(1)求异面直线与
所成角的大小;
(2)求四棱锥的体积.
正确答案
(1)(2)
解析
(1)因为 ,
直线
与
所成的角就是异面直线
与
所成角.
又为等边三角形,
异面直线
与
所成角的大小为
.
(2)四棱锥的体积
知识点
如图5,AB是圆O的直径,点C是弧AB的中点,点V是圆O所在平面外一点,是AC的中点,已知
,
.
(1)求证:OD//平面VBC;
(2)求证:AC⊥平面VOD;
(3)求棱锥的体积.
正确答案
见解析。
解析
(1)∵ O、D分别是AB和AC的中点,∴OD//BC .
又面VBC,
面VBC,∴OD//平面VBC.
(2)∵VA=VB,O为AB中点,∴.
连接,在
和
中,
,
∴≌VOC ,∴
=VOC=90, ∴
.
∵,
平面ABC,
平面ABC, ∴VO⊥平面ABC.
∵平面ABC,∴
.
又∵,
是
的中点,∴
.
∵VO平面VOD,VD平面VOD,,∴ AC
平面DOV.
(3)由(2)知是棱锥
的高,且
.
又∵点C是弧的中点,∴,且
,
∴三角形的面积
,
∴棱锥的体积为
,
故棱锥的体积为
.
知识点
一个四棱锥的底面为菱形,其三视图如图2所示,则这个四棱锥的体积是 。
正确答案
4
解析
略
知识点
如图,已知三棱锥A—BPC中,AP⊥PC,AC⊥BC,M为AB中点,D为PB中点,且△PMB为正三角形。
(1)求证:DM//平面APC;
(2)求 证:平面ABC⊥平面APC;
(3)若BC=4,AB=20,求三棱锥D—BCM的体积。
正确答案
见解析。
解析
知识点
如图,在直三棱柱中,
,
,
,点
分别在棱
上,且
。
(1)求三棱锥的体积;
(2)求异面直线与
所成的角的大小。
正确答案
(1)(2)
解析
(1)
(2)连接,由条件知
,所以
就是异面直线
与
所成的角。
在中,
,所以
,
所以异面直线与
所成的角为
。
知识点
如图,在三棱柱中,四边形
为菱形,
,四边形
为矩形,若
,
,
.(1)求证:
//平面
;(2)求证:
面
;
(3)求三棱锥的体积.
正确答案
见解析。
解析
证明:四边形
为矩形,
平面
,
平面
,
//平面
(2)证明:在中
,
,
,
满足,所以
,即
又因为四边形为矩形,所以
又,所以
又因为,所以
又因为四边形为菱形,所以
,又
,所以
(3)解:
过作
于
, 由第(1)问已证
,
,由题设知
三棱锥
的体积是
知识点
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