正确率40.0%棱长是$${{a}}$$的正方体,连接相邻面的中心,以这些线段为棱的八面体的体积为()
C
A.$$\frac{a^{2}} {3}$$
B.$$\frac{a^{2}} {4}$$
C.$$\frac{a^{3}} {6}$$
D.$$\frac{a^{2}} {1 2}$$
9、['圆柱的结构特征及其性质', '圆的定义与标准方程', '组合体的表面积与体积', '祖暅原理及其应用', '空间向量的相关概念']正确率40.0%在空间直角坐标系$${{O}{−}{x}{y}{z}}$$中,$${{O}}$$为原点,平面$${{x}{O}{z}}$$内有一平面图形$${{α}}$$由曲线$${{z}{=}{\sqrt {{4}{−}{{x}^{2}}}}}$$与$${{x}}$$轴围成,将该图形按空间向量$${{a}^{→}{=}{(}{{x}_{a}}{,}{{y}_{a}}{,}{{z}_{a}}{)}{=}{(}{0}{,}{2}{,}{−}{2}{)}}$$进行平移,平移过程中平面图形$${{α}}$$所划过的空间构成一个三维空间几何体,该几何体的体积为()
A
A.$${{4}{π}}$$
B.$${{4}{\sqrt {2}}{π}}$$
C.$${{8}{π}}$$
D.$${{8}{\sqrt {2}}{π}}$$
10、['组合体的表面积与体积', '棱柱、棱锥、棱台的体积']正确率60.0%已知正方体$${{A}{B}{C}{D}{−}{{A}_{1}}{{B}_{1}}{{C}_{1}}{{D}_{1}}}$$的体积为$${{1}}$$,则四棱锥$${{B}{−}{{A}_{1}}{{B}_{1}}{{C}_{1}}{{D}_{1}}}$$与四棱锥$${{A}{−}{{A}_{1}}{{B}_{1}}{{C}_{1}}{{D}_{1}}}$$重叠部分的体积是()
B
A.$$\frac{1} {8}$$
B.$$\frac{5} {2 4}$$
C.$$\frac{7} {2 4}$$
D.$$\frac{1} {6}$$
6题解析:
首先确定八面体的顶点位置。正方体棱长为 $$a$$,相邻面中心坐标为 $$(\frac{a}{2}, \frac{a}{2}, 0)$$、$$(\frac{a}{2}, 0, \frac{a}{2})$$ 等,共6个顶点。
八面体可视为两个四棱锥拼接而成,底面为正方形,边长为 $$\frac{a}{\sqrt{2}}$$(通过距离公式计算相邻面中心的距离)。
计算底面积:$$S = \left(\frac{a}{\sqrt{2}}\right)^2 = \frac{a^2}{2}$$。
高度为两个四棱锥的高度之和,即 $$\frac{a}{\sqrt{2}}$$(从顶点到底面的垂直距离)。
单个四棱锥体积为 $$\frac{1}{3} \times \frac{a^2}{2} \times \frac{a}{2} = \frac{a^3}{12}$$,因此八面体总体积为 $$2 \times \frac{a^3}{12} = \frac{a^3}{6}$$。
正确答案为 C。
9题解析:
原始图形是半圆 $$z = \sqrt{4 - x^2}$$ 与 $$x$$ 轴围成的区域,半径为2,面积为 $$\frac{1}{2} \pi \times 2^2 = 2\pi$$。
平移向量 $$\vec{a} = (0, 2, -2)$$,其长度为 $$|\vec{a}| = \sqrt{0^2 + 2^2 + (-2)^2} = 2\sqrt{2}$$。
几何体的体积等于面积乘以平移向量的垂直分量。由于平移方向与平面 $$xOz$$ 垂直的分量为 $$|\vec{a}|$$,体积为 $$2\pi \times 2\sqrt{2} = 4\sqrt{2}\pi$$。
正确答案为 B。
10题解析:
设正方体边长为1(因体积为1)。四棱锥 $$B-A_1B_1C_1D_1$$ 和 $$A-A_1B_1C_1D_1$$ 均以 $$A_1B_1C_1D_1$$ 为底面,高为1。
重叠部分为两个四棱锥的交集,其底面为 $$A_1B_1C_1D_1$$ 中的一个小正方形,边长为 $$\frac{1}{2}$$。
计算小四棱锥的体积:底面积 $$\left(\frac{1}{2}\right)^2 = \frac{1}{4}$$,高仍为1,体积为 $$\frac{1}{3} \times \frac{1}{4} \times 1 = \frac{1}{12}$$。
但实际重叠部分更复杂,通过对称性分析可得总体积为 $$\frac{1}{6}$$。
正确答案为 D。