解析设圆柱的底面半径为r,高为h,该长方体上面钻孔后其表面积少了两个圆柱底面,多了一个圆柱侧面.由题意,得πr2+πr2=2πrh,得r=h经检验,只有r=3符合要求,此时在8×9的面上打孔.
11如图,在三棱锥A-BCD中,AB⊥平面BCD,CD⊥BD
f1求证:CD⊥平面ABD;2若AB=BD=CD=1,点M为AD中点,求三棱锥A-MBC的体积.1证明∵AB⊥平面BCD,CD平面BCD,∴AB⊥CD∵CD⊥BD,AB∩BD=B,AB平面ABD,BD平面ABD,∴CD⊥平面ABD2解∵AB⊥平面BCD,∴AB⊥BD∵AB=BD=1,∴S△ABD=12∵点M是AD的中点,∴S△ABM=12S△ABD=14由1知,CD⊥平面ABD,∴三棱锥C-ABM的高h=CD=1,因此三棱锥A-MBC的体积VA-MBC=VC-ABM=13S△ABMh=112
12如图,在四棱锥P-ABCD中,AB∥CD,且∠BAP=∠CDP=90°
1求证:平面PAB⊥平面PAD;2若PA=PD=AB=DC,∠APD=90°,且四棱锥P-ABCD的体积为83,求该四棱锥的侧面积.1证明由已知∠BAP=∠CDP=90°,得AB⊥AP,CD⊥PD由于AB∥CD,故AB⊥PD
f又PD∩AP=P,PD,AP平面PAD,所以AB⊥平面PAD又AB平面PAB,所以平面PAB⊥平面PAD2解如图,在平面PAD内作PE⊥AD,垂足为E
由1知,AB⊥平面PAD,故AB⊥AD,AB⊥PE,AD∩AB=A,AD,AB平面ABCD,所以PE⊥平面ABCD设AB=x,则由已知可得AD=2x,PE=22x,由AB∥CD,AB=CD,AB⊥AD,得四边形ABCD为矩形.故四棱锥P-ABCD的体积VP-ABCD=13ABADPE=13x3由题设得13x3=83,故x=2从而PA=PD=AB=DC=2,AD=BC=PB=PC=22,可得四棱锥P-ABCD的侧面积为12PAPD+12PAAB+12PDDC+12BC2si
60°=6+23
13.已知三棱锥OABC的顶点A,B,C都在半径为2的球面上,O是球心,∠AOB=120°,当△AOC与△BOC的面积之和最大时,三棱锥OABC的体积为________.
23答案3
解析设球O的半径为R,
因为S△AOC+S△BOC=12R2si
∠AOC+si
∠BOC,所以当∠AOC=∠BOC=90°时,
SS+△AOC
△BOC
取得最大值,此时
OA⊥OC,
OB⊥OC,OB∩OA=O,OA,OB平面AOB,
所以OC⊥平面AOB,
f所以V三棱锥V=OABC三棱锥COAB=13OC12OAOBsi
∠AOB=16R3si
∠AOB=23314.有一根长为3πcm、底面半径为1cm的圆柱形铁管,用一段铁丝在铁管上缠绕两圈,并使铁丝的两个端点落在圆柱的同一母线的两端,则铁线的最短长度为________cm答案5π解析把圆柱侧面及缠绕其上的铁丝展开,在平面上得到矩形ABCD如图,
由题意知BC=3πcm,AB=4πcm,点A与点C分别是铁丝的起、止位置,故线段AC的长度即为铁丝的最短长度.AC=AB2+BC2=5πcm.
15.已知A,Br