稿件来源:高途
| 8.3.1 棱柱、棱锥、棱台的表面积和体积题目答案及解析如下,仅供参考!
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
《九章算术》是我国古代数学中的经典,书中将底面为长方形且有一条侧棱与底面垂直的四棱锥称之为阳马,将四个面都为直角三角形的四面体称之为鳖臑.在阳马${{P}-{ABCD}}$中,侧棱$PD\perp $底面$ABCD$,且$PD=CD=a$,点$E$是$PC$的中点,连接$DE$,$BD$,$BE$.以下结论正确的有$(\qquad)$.
$DE//$平面$PAB$
","四面体$EBCD$是鳖臑
","若阳马${{P}-{ABCD}}$的体积为${{V}_{1}}$,四面体$EBCD$的体积为${{V}_{2}}$,则${{V}_{1}}=4{{V}_{2}}$
","若四面体$EBCD$的外接球的体积为$\\dfrac{\\sqrt{3}}{2}{{a}^{3}}$,则$CD=\\sqrt{2}AD$.
"]如图,取$PB$中点$F$,连接$EF$,$AF$,
$\because E$是$PC$的中点,
$\therefore EF//BC$,$EF=\dfrac{1}{2}BC$,
$\because $ 底面$ABCD$为长方形,
$\therefore AD//BC$,$AD=BC$,
$\therefore EF//AD$,$EF=\dfrac{1}{2}AB$,
$\therefore $ 四边形$ADEF$为梯形,
$\therefore $ 直线$DE$与$AF$相交,
$\because AF\subset $平面$PAB$,
$\therefore $ 直线$DE$与平面$PAB$相交,
$\therefore \rm A$错误;
$\because PD\perp $底面$ABCD$,
$\therefore PD\perp BC$,
$\because ABCD$为长方形,
$\therefore DC\perp BC$,
$\because PD\subset PCD$,$DC\subset PCD$且$PD\cap DC=D$,
$\therefore BC\perp $平面$PCD$,
$\because DE\subset $平面$PCD$,
$\therefore BC\perp DE$,
$\because PD=CD=a$,
$\therefore DE\perp PC$,
又$BC\subset $平面$PBC$,$PC\subset $平面$PBC$,且$BC\cap PC=C$,
$\therefore DE\perp $平面$PBC$,
$\therefore $ 四面体$EBCD$四个面都是直角三角形,
$\therefore $ 四面体$EBCD$是鳖臑,
$\therefore \rm B$正确;
由题意可知${ {PD}}$是阳马${{P}-{ABCD}}$的高,
$\therefore {{V}_{1}}=\dfrac{1}{3}{{S}_{ABCD}}\cdot PD$,
$\because E$是$PC$的中点,
$\therefore {{V}_{2}}=\dfrac{1}{3}{{S}_{\triangle BCD}}\cdot \dfrac{1}{2}PD=\dfrac{1}{3}\times \dfrac{1}{2}{{S}_{ABCD}}\cdot \dfrac{1}{2}PD=\dfrac{1}{4}{{V}_{1}}$,
$\therefore \rm C$正确;
连接$AC$,则$AC$与$BD$相交与点$M$,连接$EM$,则$M$为四面体$EBCD$外接球的球心,
$\therefore $ 半径为$BM$,若$CD=\sqrt{2}AD$,则$AD=\dfrac{\sqrt{2}}{2}a$,
$\therefore BD=\sqrt{{{a}^{2}}+{{\left( \dfrac{\sqrt{2}}{2}a \right)}^{2}}}=\dfrac{\sqrt{6}}{2}a$,
$\therefore $ 四面体$EBCD$的体积$V=\dfrac{4\pi}{3}{{\left( \dfrac{1}{2}\times \dfrac{\sqrt{6}}{4}a \right)}^{3}}=\dfrac{\sqrt{6}}{64}\pi{{a}^{3}}$,
$\therefore \rm D$错误$.$
故选:$\rm BC$
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