| 8.3.1 棱柱、棱锥、棱台的表面积和体积 题目答案及解析

稿件来源:高途

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必修二

第八章 立体几何初步

8.3 简单几何体的表面积与体积

8.3.1 棱柱、棱锥、棱台的表面积和体积

攒尖是我国古代建筑中屋顶的一种结构形式,通常有圆形攒尖、三角攒尖、四角攒尖、八角攒尖,多见于亭阁式建筑、园林建筑.下面以四角攒尖为例,如图,它的屋顶部分的轮廓可近似看作一个正四棱锥,已知此正四棱锥的侧面与底面所成的二面角为$30{}^\circ $,侧棱长为$\sqrt{21}$米,则该正四棱锥的$(\qquad)$

["

底面边长为$6$

","

侧棱与底面所成角的正弦值为$\\dfrac{\\sqrt{7}}{7}$

","

侧面积为$24\\sqrt{3}$平方米

","

体积为$12\\sqrt{3}$立方米

"]
[["ABCD"]]

如图,在正四棱锥${{P}-{ABCD}}$中,设底面边长为$2a$

$O$为正方形$ABCD$的中心,$H$$CD$的中点,

$PH\perp CD$$OH\perp CD$

$∴$  $\angle PHO$为二面角$P-CD-O$的平面角,

又正四棱锥的侧面与底面所成的二面角为$30{}^\circ $

$\because \angle PHO=30{}^\circ $

$∴$  $OH=DH=a,OP=\dfrac{\sqrt{3}}{3}a,PH=\dfrac{2\sqrt{3}}{3}a$

$\triangle PCH$中,${{a}^{2}}+{{\left( \dfrac{2\sqrt{3}}{3}a \right)}^{2}}=21$

$\therefore a=3$,即底面边长为$6$米,故$\rm A$正确,

$∴$  $PO=\sqrt{3}$$PH=2\sqrt{3}$$PC=\sqrt{21}$,

又侧棱$PC$与底面所成的角为$\angle PCO$$\sin \angle PCO=\dfrac{PO}{PC}=\dfrac{\sqrt{3}}{\sqrt{21}}=\dfrac{\sqrt{7}}{7}$,故$\rm B$正确,

正四棱锥的侧面积$S=\dfrac{1}{2}\times 6\times 2\sqrt{3}\times 4=24\sqrt{3}$平方米.故$\rm C$正确,

正四棱锥的体积$V=\dfrac{1}{3}\times 36\times \sqrt{3}=12\sqrt{3}$,故$\rm D$正确,

故选:$\rm ABCD$$.$

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