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1. 如图,在边长为4的正方体
中,
分别是棱
的中点,
是正方形
内的动点,则下列结论正确的是( )
A.
若
平面
, 则点
的轨迹长度为
B.
若
, 则点
的轨迹长度为
C.
二面角
的正切值为
D.
若
是棱
的中点,则三棱锥
的外接球的表面积是
【考点】
球的表面积与体积公式及应用;
【答案】
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1. 如图,在三棱柱
中,四边形
是矩形,
,
平面
, 直线
与
所成的角的余弦值为
, 则下列说法正确的是( )
A.
平面
B.
C.
三棱锥
的外接球的体积为
D.
三棱锥
的外接球的表面积为
多选题
容易
1. 已知四边形ABCD是等腰梯形(如图1),
,
,
,
将
沿DE折起,使得
(如图2),连接AC,AB,设M是AB的中点.下列结论中正确的是( )
A.
B.
点D到平面AMC的距离为
C.
∥平面ACD
D.
四面体ABCE的外接球表面积为
多选题
困难
2. 如图,PA垂直于以AB为直径的圆所在的平面,
, 点C是圆周上异于A,B的任意一点,D,E分别是PA、PC的中点,则下列结论中正确的是( )
A.
B.
平面DEB
C.
三棱锥
外接球的表面积是
D.
若
, 则直线BD与平面PAC所成角的余弦值为
多选题
普通
3. 已知正四面体的外接球、内切球的球面上各有一动点M、N,若线段MN的最小值为
,则( )
A.
正四面体的外接球的表面积为
B.
正四面体的内切球的体积为
C.
正四面体的棱长为12
D.
线段MN的最大值为
多选题
普通
1. 若一个球体的体积与其表面积的值相等,则该球体的半径为( )
A.
1
B.
2
C.
3
D.
单选题
容易
2. 已知三棱锥
的顶点都在球
的球面上,
,
,
,
, 则球
的表面积为
.
填空题
普通
3. 表面积为
的球的体积为
.
填空题
容易
1. 在空间立体几何中,球面往往是重要的研究对象,同时,它与平面几何中的圆息息相关.而对于几何体的研究中,几何重心的选取显得尤为重要.古希腊著名数学家巴普斯(Pappus)在研究过程中发现了一个性质:平面内任一面积为
的区域沿着垂直于该区域的平面运动得到体积为
的立体,若记
为此区域的几何重心运动的轨迹长度,则有
.
(1)
已知半圆面的几何重心在其对称轴上,求半径为3的半圆面的几何重心到圆心的距离(试着考虑绕直径旋转一周得到球体);
(2)
建立空间直角坐标系
, 取球心为
, 且半径为1的球体,点
为其表面上一点.若
、
,
, 球体在点
处的切面截坐标系的三轴组成平面三角形
, 求
面积的最小值.
提示:①球面方程:
, 其中点
为球心坐标,
为球的半径;
②平面方程的点法式:
, 其中平面过点
, 其法向量
.
解答题
困难
2. 四棱锥
中,底面
为等腰梯形,
, 侧面
为正三角形;
(1)
当
时,线段
上是否存在一点
, 使得直线
与平面
所成角的正弦值为
?若存在,求出
的值;若不存在,请说明理由.
(2)
当
与平面
所成角最大时,求三棱锥
的外接球的体积.
解答题
困难
3. 如图,三棱锥
中,底面
是边长为2的等边三角形,
.
(1)
若
, 求三棱锥
的外接球的表面积;
(2)
若异面直线
和
所成角的余弦值为
, 点
是线段
(不含端点)上的一个动点,平面
与平面
的夹角为
, 求
的取值范围.
解答题
困难
1. 正三棱台高为1,上下底边长分别为
和
,所有顶点在同一球面上,则球的表面积是( )
A.
100π
B.
128π
C.
144π
D.
192π
单选题
普通
2. 北斗三号全球卫星导航系统是我国航天事业的重要成果.在卫星导航系统中,地球静止同步卫星的轨道位于地球赤道所在平面,轨道高度为
(轨道高度是指卫星到地球表面的距离).将地球看作是一个球心为O,半径r为
的球,其上点A的纬度是指
与赤道平面所成角的度数.地球表面上能直接观测到一颗地球静止同步轨道卫星点的纬度最大值为
,记卫星信号覆盖地球表面的表面积为
(单位:
),则S占地球表面积的百分比约为( )
A.
26%
B.
34%
C.
42%
D.
50%
单选题
容易
3. 已知圆锥的底面半径为1,母线长为3,则该圆锥内半径最大的球的体积为
.
填空题
普通