一、选择题
1.棱锥至少由多少个面围成( )
A.3
B.4
C.5
D.6
[答案] B
[解析] 三棱锥有四个面围成,通常称为四面体,它是面数最少的棱锥.
2.四棱台的上、下底面均为正方形,它们的边长分别是1、2,侧棱长为,则该四棱台的高为( )
A.
B.
C.
D.
[答案] A
[解析] 如图所示,由题意知,四棱台ABCD-A1B1C1D1为正四棱台,
设O1、O分别为上、下底面的中心,连结OO1、OA、O1A1,过点A1作A1E⊥OA,E为垂足,则A1E的长等于正四棱台的高,
又OA=,O1A1=,
∴AE=OA-O1A1=,
在Rt△A1EA中,AA1=,AE=,
∴A1E===.
3.过正棱台两底面中心的截面一定是( )
A.直角梯形
B.等腰梯形
C.一般梯形或等腰梯形
D.矩形
[答案] C
[解析] 过正棱台两底面中心的截面与两底面的交线一定平行且不相等.当截面过侧棱时,截面是一般梯形;当截面不过侧棱时,由对称性,截面与两侧面的交线一定相等,所以截面是等腰梯形.故选C.
4.一个正三棱锥的底面边长为3,高为,则它的侧棱长为( )
A.2
B.2
C.3
D.4
[答案] C
[解析] 如图所示,正三棱锥S-ABC中,
O为底面△ABC的中心,SO为正三棱锥的高,SO=,
AB=3,∴OA=,
在Rt△SOA中,SA===3.
5.棱台的上、下底面面积分别为4和16,则中截面面积为( )
A.6 B.8 C.9 D.10
[答案] C
[解析] 设中截面的面积为S,则
S==9.
6.若正棱锥的底面边长与侧棱长相等,则该棱锥一定不是( )
A.三棱锥 B.四棱锥 C.五棱锥 D.六棱锥
[答案] D
[解析] 如图正六棱锥中,O是正六边形ABCDEF的中心,OC=OD=CD,而SD>OD,∴SD>CD.
7.一个三棱锥,如果它的底面是直角三角形,那么它的三个侧面( )
A.至多只能有一个是直角三角形
B.至多只能有两个是直角三角形
C.可能都是直角三角形
D.必然都是非直角三角形
[答案] C
[解析] 如图,当直线PA与平面ABC垂直,且BC与平面PAB垂直时,∠PAC,∠PAB,∠PBC都是直角.
8.在侧棱长为2的正三棱锥S-ABC中,∠ASB=∠BSC=∠CSA=40°,过A作截面AEF,则截面的最小周长为( )
A.2
B.4
C.6
D.10
[答案] C
[解析] 将三棱锥沿SA剪开,展开如图.连结AA′交SB于E,交SC于F,则AA′即为△AEF的最小周长.
∵SA=SA′=2,∠ASA′=120°,
∴AA′=2×2sin60°=6,故选C.
二、填空题
9.正三棱台的上、下底面边长及高分别为1、2、2,则它的斜高为__________.
[答案]
[解析] 如图,∵上、下底面正三角形边长分别1、2
∴O1E1=,OE=,又OO1=2,
∴斜高E1E==.
10.正四棱锥S-ABCD的所有棱长都等于a,过不相邻的两条侧棱作截面,则截面面积为__________.
[答案] a2
[解析] 截面三角形三边长分别为a、a、a,为等腰直角三角形.∴面积S=a2.
11.正四棱台的上、下底面边长分别是5和7,对角线长为9,则棱台的斜高等于__________.
[答案]
[解析] 如图,BDD1B1是等腰梯形,B1D1=5,BD=7,BD1=9,∴OO1==3,
又O1E1=,OE=,在直角梯形OEE1O1中,
斜高E1E==.
12.一个正三棱锥P-ABC的底面边长和高都是4,E、F分别为BC、PA的中点,则EF的长为__________.
[答案] 2
[解析] 如图在正△ABC中,AE=2,
在正△PBC中,PE=2,
在△PAE中,AE=PE=2,PA=4,F为PA中点,∴EF⊥PA,∴EF==2.
三、解答题
13.如图中的晶体结构可看作由哪些简单几何体构成?
[解析] 图(1)可看作由2个四棱锥构成;图(2)可看作由四棱柱构成.
14.已知正四棱锥P-ABCD中,底面积为36,一条侧棱长为,求它的高和斜高.
[解析] 如图,设PO为四棱锥的高,E为BC中点,则PE⊥BC,PE为斜高,正方形ABCD的面积为36,
∴边长AB=6,∴OE=3,OB=3,
∴PO==4,PE==5,
∴高为4,斜高为5.
15.正四棱台的体对角线是5cm,高是3cm,求它的两条相对侧棱所确定的截面的面积.
[解析] 如图所示,过D1作D1E⊥BD于E,则D1E=3cm.
∵对角线BD1=5cm,
∴在Rt△BD1E中,BE=4cm.
设棱台上、下底面的边长分别为a、b,
则BD=b,B1D1=a.
又∵四边形BDD1B1为等腰梯形,
且DE=(b-a)=BD-BE=b-4,
∴(a+b)=8.
∴SBDD1B1=(B1D1+BD)·D1E
=×(a+b)×3=12(cm2).
16.如图在以O为顶点的三棱锥中,过O的三条棱两两交角都是30°,在一条棱上取A、B两点,OA=4 cm,OB=3 cm,以A、B为端点用一条绳子紧绕三棱锥的侧面一周(绳和侧面无摩擦),求此绳在A、B两点间的最短绳长.
[解析] 作出三棱锥的侧面展开图,如图A、B两点间最短绳长就是线段AB的长度.
在△AOB中,∠AOB=30°×3=90°,
OA=4 cm,OB=3 cm,
所以AB==5 cm.
所以此绳在A、B两点间的最短绳长为5 cm.
17.如图,正三棱台ABC-A1B1C1中,已知AB=10,棱台一个侧面梯形的面积为,O1、O分别为上、下底面正三角形中心,D1D为棱台的斜高,∠D1DA=60°.求上底面的边长.
[解析] 由AB=10,
则AD=AB=5,
OD=AD=.
设上底面边长为x,则O1D1=x.
过D1作D1H⊥AD于H,
则DH=OD-OH=OD-O1D1=-x,
在△D1DH中,D1D==2,
∴在梯形B1C1CB中,S=(B1C1+BC)·D1D,
∴=(x+10)·2,
∴40=(x+10)(10-x).∴x=2,
∴上底面的边长为2.下载本文