题目内容

如图,多面体OABCD,AB=CD=2,AD=BC=2
3
,AC=BD=
10
,且OA,OB,OC两两垂直,给出下列4个结论:
①三棱锥O-ABC的体积是定值;
②直线AD与OB所成的角是60°;
③球面经过点A、B、C、D两点的球的直径是
13

④直线OB∥平面ACD.
其中正确的结论是
 
考点:命题的真假判断与应用
专题:计算题,空间位置关系与距离,空间角
分析:构造长方体,设OA=x,OB=y,OC=z,则x2+y2=4,x2+z2=10,y2+z2=12,解得,x=1,y=
3
,z=3,运用棱锥的体积公式,即可判断①;运用异面直线所成角的定义,即可判断②;球面经过点A、B、C、D两点的球的直径即为长方体的对角线长,即可判断③;由于OB∥AE,AE和平面ACD相交,即可判断④.
解答: 解:构造长方体,如右图,设OA=x,OB=y,OC=z,
则x2+y2=4,x2+z2=10,y2+z2=12,解得,x=1,y=
3
,z=3,
对于①,三棱锥O-ABC的体积为
1
3
OC•S△OAB=
1
3
×3×
1
2
×1×
3
=
3
2
,故①对;
对于②,由于OB∥AE,则∠DAE即为直线AD与OB所成的角,
由tan∠DAE=
3
3
,则∠DAE=60°,故②对;
对于③,球面经过点A、B、C、D两点的球的直径即为长方体的对角线长,
即为
12+(
3
)2+32
=
13
,故③对;
对于④,由于OB∥AE,AE和平面ACD相交,则OB和平面ACD相交,故D错.
故答案为:①②③
点评:本题考查线面的位置关系的判断,空间异面直线所成的角,以及三棱锥的体积的计算和多面体的外接球的关系,考查运算能力,属于中档题和易错题.
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