正确率40.0%球面上两点之间的最短距离,就是经过两点的大圆在这两点间的一段劣弧的长度(大圆指的是经过球心的平面截得的圆),我们把这个弧长叫做两点间的球面距离.在三棱锥$$P-A B C$$中,$${{P}{A}{⊥}}$$平面$${{A}{B}{C}}$$,$$A C \perp B C$$,且$$A C=B C, P A=A B=4$$.已知三棱锥$$P-A B C$$的四个顶点在球$${{O}}$$的球面上,则$${{B}}$$,$${{C}}$$两点的球面距离是( )
B
A.$$\frac{2 \pi} {3}$$
B.$$\frac{2 \sqrt{2} \pi} {3}$$
C.$${{π}}$$
D.$${\sqrt {2}{π}}$$
2、['余弦定理及其应用', '棱锥的结构特征及其性质', '异面直线所成的角']正确率60.0%正四棱锥$$P-A B C D$$的所有棱长均相等,底面为正方形,$${{E}}$$是$${{P}{C}}$$的中点,那么异面直线$${{B}{E}}$$与$${{P}{A}}$$所成的角的余弦值等于$${{(}{)}}$$
C
A.$${{1}}$$
B.$$\frac{\sqrt2} {2}$$
C.$$\frac{\sqrt{3}} {3}$$
D.$${\sqrt {2}}$$
3、['棱台的结构特征及其性质', '棱锥的结构特征及其性质']正确率80.0%用一个平行于棱锥底面的平面截这个棱锥,截得的棱台上、下底面的面积之比为$${{1}}$$∶$${{4}{,}}$$截去的棱锥的高是$${{3}{{c}{m}}{,}}$$则棱台的高是()
D
A.$${{1}{2}{{c}{m}}}$$
B.$${{9}{{c}{m}}}$$
C.$${{6}{{c}{m}}}$$
D.$${{3}{{c}{m}}}$$
4、['与球有关的切、接问题', '棱锥的结构特征及其性质']正确率40.0%在正三棱锥内有一半球,其底面与正三棱锥的底面在同一平面内,正三棱锥的三个侧面都和半球相切.如果半球的半径等于$${{1}}$$,正三棱锥的底面边长为$${{3}{\sqrt {2}}}$$,则正三棱锥的高等于()
D
A.$${\sqrt {2}}$$
B.$${{2}{\sqrt {3}}}$$
C.$${\sqrt {6}}$$
D.$${\sqrt {3}}$$
5、['棱锥的结构特征及其性质', '与球有关的切、接问题', '球的表面积']正确率40.0%正四面体的四个顶点都在一个球面上,且正四面体的高为$${{4}}$$,则球的表面积为:$${{(}{)}}$$
C
A.$$1 6 ( 1 2-6 \sqrt{3} ) \pi$$
B.$${{1}{8}{π}}$$
C.$${{3}{6}{π}}$$
D.$$6 4 ( 6-4 \sqrt{2} ) \pi$$
6、['棱锥的结构特征及其性质', '组合的应用']正确率60.0%以正方体$$A B C D-A_{1} B_{1} C_{1} D_{1}$$的顶点为顶点的三棱锥的个数为()
C
A.$${{6}{8}}$$
B.$${{6}{4}}$$
C.$${{5}{8}}$$
D.$${{5}{2}}$$
7、['棱台的结构特征及其性质', '棱锥的结构特征及其性质', '其他多面体的结构特征及其性质']正确率60.0%给出下列命题:
$${①}$$存在每个面都是直角三角形的四面体;
$${②}$$若三棱锥的三条侧棱两两垂直,则其三个侧面也两两垂直;
$${③}$$棱台的侧棱延长后交于一点;
$${④}$$用一个平面去截棱锥,棱锥底面和截面之间的部分是棱台;
其中正确命题的个数是()
C
A.$${{1}}$$
B.$${{2}}$$
C.$${{3}}$$
D.$${{4}}$$
8、['球的体积', '与球有关的切、接问题', '棱锥的结构特征及其性质', '球的表面积']正确率60.0%svg异常
D
A.$$\frac{5 0 0 \pi} {9}$$
B.$$\frac{2 5 0 \pi} {3}$$
C.$$\frac{1 0 0 0 \pi} {3}$$
D.$$\frac{5 0 0 \pi} {3}$$
9、['与球有关的切、接问题', '棱锥的结构特征及其性质', '球的表面积']正确率40.0%在三棱锥$$S-A B C$$中,三个侧面两两互相垂直,侧面的面积分别为$$1, ~ 1, ~ 2$$,则此三棱锥的外接球的表面积为()
B
A.$${{8}{π}}$$
B.$${{9}{π}}$$
C.$${{1}{0}{π}}$$
D.$${{1}{2}{π}}$$
10、['棱锥的结构特征及其性质', '与球有关的切、接问题', '球的表面积']正确率60.0%已知正三棱锥$$S-A B C$$的四个顶点都在球$${{O}}$$的球面上,且球心$${{O}}$$在三棱锥的内部.若该三棱锥的侧面积为$${{7}{\sqrt {3}}}$$,$${{B}{C}{=}{2}}$$,则球$${{O}}$$的表面积为()
D
A.$${{1}{6}{π}}$$
B.$${{2}{5}{π}}$$
C.$$\frac{1 2 1 \pi} {9}$$
D.$$\frac{1 6 9 \pi} {9}$$
1. 首先确定三棱锥的外接球半径。由题意,$$PA \perp$$平面$$ABC$$,且$$AC \perp BC$$,$$AC=BC$$,$$PA=AB=4$$。设$$AC=BC=x$$,则$$AB=x\sqrt{2}=4$$,解得$$x=2\sqrt{2}$$。建立坐标系,设$$A(0,0,0)$$,$$B(2\sqrt{2},0,0)$$,$$C(0,2\sqrt{2},0)$$,$$P(0,0,4)$$。球心$$O$$在$$PA$$的中垂面上,设$$O(a,b,2)$$。由$$OA=OB=OC$$,解得$$a=b=\sqrt{2}$$,半径$$R=\sqrt{6}$$。计算$$BC$$的球面距离:$$BC=4$$,弦长对应的圆心角$$\theta=2\arcsin\left(\frac{2}{\sqrt{6}}\right)$$,弧长$$L=R\theta=\sqrt{6}\cdot2\arcsin\left(\frac{\sqrt{6}}{3}\right)=\frac{2\pi}{3}$$。故选A。
2. 设正四棱锥棱长为2,建立坐标系,设$$A(1,-1,0)$$,$$B(1,1,0)$$,$$C(-1,1,0)$$,$$D(-1,-1,0)$$,$$P(0,0,\sqrt{2})$$。$$E$$为$$PC$$中点,$$E(-0.5,0.5,\frac{\sqrt{2}}{2})$$。向量$$\vec{BE}=(-1.5,-0.5,\frac{\sqrt{2}}{2})$$,$$\vec{PA}=(1,-1,-\sqrt{2})$$。夹角余弦$$\cos\theta=\frac{\vec{BE}\cdot\vec{PA}}{|\vec{BE}||\vec{PA}|}=\frac{-1.5+0.5-1}{\sqrt{3}\cdot2}=\frac{-2}{2\sqrt{3}}=-\frac{\sqrt{3}}{3}$$,取绝对值得$$\frac{\sqrt{3}}{3}$$。故选C。
3. 由面积比$$1:4$$,得相似比$$1:2$$。截去棱锥的高为3cm,原棱锥高为6cm,故棱台高为$$6-3=3$$cm。故选D。
4. 设正三棱锥高为$$h$$,底面边长为$$3\sqrt{2}$$,半圆半径$$r=1$$。利用体积法或几何关系,求得$$h=\sqrt{6}$$。故选C。
5. 设正四面体棱长为$$a$$,高为4,由公式$$h=\frac{a\sqrt{6}}{3}$$,得$$a=2\sqrt{6}$$。外接球半径$$R=\frac{a\sqrt{6}}{4}=3$$,表面积$$4\pi R^2=36\pi$$。故选C。
6. 正方体8个顶点中选4个,扣除共面情况(6个面和6个对角面),总数为$$\binom{8}{4}-12=58$$。故选C。
7. 命题①(如三垂直四面体)、②(侧棱两两垂直则侧面两两垂直)、③(棱台定义)、④(需平行底面)中,①、②、③正确,④错误。故选C。
8. 题目不完整,无法解析。
9. 设三棱锥三条侧棱为$$x,y,z$$,则$$xy=2$$,$$yz=2$$,$$xz=4$$,解得$$x=2$$,$$y=1$$,$$z=2$$。外接球直径$$d=\sqrt{x^2+y^2+z^2}=3$$,半径$$R=1.5$$,表面积$$4\pi R^2=9\pi$$。故选B。
10. 设正三棱锥侧面积为$$7\sqrt{3}$$,底面边长$$BC=2$$,则每个侧面面积$$\frac{7\sqrt{3}}{3}$$,斜高$$l=\frac{7\sqrt{3}}{3}$$。由几何关系求得高$$h=\sqrt{6}$$,外接球半径$$R=\frac{5}{2}$$,表面积$$4\pi R^2=25\pi$$。故选B。