(三)解答题:

11、(07江西20)右图是一个直三棱柱(以为底面)被一平面所截得到的几何体,截面为.已知

(1)设点的中点,证明:平面

(2)求二面角的大小;

(3)求此几何体的体积.

解法一:

(1)证明:作,连

因为的中点,

所以

是平行四边形,因此有

平面平面

(2)如图,过作截面,分别交

,连

因为,所以,则平面

又因为

所以,根据三垂线定理知,所以就是所求二面角的平面角.

因为,所以,故

即:所求二面角的大小为

(3)因为,所以

所求几何体体积为

解法二:

(1)如图,以为原点建立空间直角坐标系,

,因为的中点,所以

易知,是平面的一个法向量.

因为平面,所以平面

(2)

是平面的一个法向量,则

得:

显然,为平面的一个法向量.

,结合图形可知所求二面角为锐角.

所以二面角的大小是

(3)同解法一.

备选题:(05重庆10)有一塔形几何体由若干个正方体构成,构成方式如图所

示,上层正方体下底面的四个顶点是下层正方体上底面

各连接中点,已知最底层正方体的棱长为2,且该塔形

的表面积(含最底层正方体的底面面积)超过39,则

该塔形中正方体的个数至少是        (   )

A.4             B.5

C.6             D.7

解:k层塔形的各层立方体的边长,增加的表面积以及k层塔形的

表面积一览表如下:

第k个立方体边长ak
 
a!=2
a2=
 
a3=1
a4=
 
a5=
 
a6=
第k层立方体增加的面积bk
 
b1=24
 
b2=8
 
b3=4
 
b4=2
 
b5=1
 
b6=
K层塔形的表面积Sk
S1=24
S2=32
S3=36
S4=38
S5=39
S6=

由上表可以看出要使塔形的表面积(含最底层正方体的底面面积)超过39,则

该塔形中正方体的个数至少是6层,选(C)

 0  375387  375395  375401  375405  375411  375413  375417  375423  375425  375431  375437  375441  375443  375447  375453  375455  375461  375465  375467  375471  375473  375477  375479  375481  375482  375483  375485  375486  375487  375489  375491  375495  375497  375501  375503  375507  375513  375515  375521  375525  375527  375531  375537  375543  375545  375551  375555  375557  375563  375567  375573  375581  447090 

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