423. 兩面都是凸形的鏡中,它的面都是球冠形,球半徑分別為10cm和17cm,兩球心間的距離為21cm,求此鏡面的表面積和體積.
解析:軸截面如圖,設O2C=x,則CO1=21-x,∵AB⊥O1O2 ∴AO22-O2C2=AO12-CO12,即102-x2=172-(21-x)2,解得x=6,CO1=15,又設左邊球缺的高為h1,右邊的球缺高為h2,則h1=17-15=2,h2=10-6=4,∴S表=2π(17·2+10·4)=148π(cm)2,V=π[22(3·10-2)+42(3·17-4)]=288π(cm3).
422. 一個圓在平面上的射影圖形是( )
A.圓 B.橢圓
C.線段 D.圓或橢圓或線段
解析:D
421. 地球半徑為R,在北緯45°圈上有A、B兩點,它們的經(jīng)度差為,求球面上A、B兩點間球面距離.
解析:本題關鍵是求出∠AOB的大小,(如圖1)現(xiàn)在我們將這個球的截面問題轉(zhuǎn)化為較為熟悉的長方體問題.如圖2,以O1O,O1A,O1B為三條相互垂直的棱,可構造一個長方體,問題轉(zhuǎn)化為長方體截面ABO內(nèi)求∠BOA的問題.
解: 如圖2,∵∠O1OA==∠O1OB,OA=OB=R,∴OO1=O1A=O1B=R ∴AB2=O1A2+O1B2=R, ∴ΔAOB為等邊Δ, ∴∠AOB=,A、B間的球面距離為R.
420. 在桌面上有三個球兩兩相切,且半徑都為1,在桌面與三球間放置一個小球,使它與三個球相切.求此小球半徑.
解析: 如圖,球O為放置在桌面上與已知三球相切的半徑為r的小球,過O作O1O2O3平面的垂線,垂足為H,它一定是ΔO1O2O3的中心,連接O1H,O1O,在RtΔO1OH中,O1H=,OH=1-r,OO1=1+r,∴OO12=O1H2+OH2,即(1+r)2=()2+(1-r)2,解得r=.
419. 已知球的兩個平行截面的面積分別為5π和8π,它們位于球心的同一側(cè)且相距是1,那么這個球的半徑是( )
A.4 B.3 C.2 D.5
解析: 如圖,設球的半徑是r,則πBD2=5π,πAC2=8π,
∴BD2=5,AC2=8.又AB=1,設OA=x.
∴x2+8=r2,(x+1)2+5=r2.
解之,得r=3
故選B.
418. 已知四點,無三點共線,則可以確定( )
A.1個平面 B.4個平面
C.1個或4個平面 D.無法確定
解析: 因為無三點共線,所以任意三個點都可以確定平面α,若第四個點也在α內(nèi),四個點確定一個平面,當?shù)谒膫點在α外,由公理3知可確定4個平面.故選C.
417. 下列命題正確的是( )
A.經(jīng)過兩條直線有且只有一個平面
B.經(jīng)過一條直線和一個點有且只有一個平面
C.如果平面α與β有三個公共點,則兩個平面一定是重合平面
D.兩個平面α、β有一個公共點,那么它們有且只有一條通過這個點的公共直線
解析:根據(jù)公理2、公理3知選D.
416. 空間可以確定一個平面的條件是( )
A.兩條直線 B.一點和一直線
C.一個三角形 D.三個點
解析: 由推論2和推論3知兩條相交直線或者兩條平行直線才確定一個平面,兩條直線還有位置關系異面.故排除A,由推論1知點必在線外才合適,排除B.由公理3知不共線三點可確定一個平面,D中三個點不一定不共線,排除D.公理3結(jié)合公理1,知選C.
415.過已知直線外一點與這條直線上的三點分別畫三條直線,證明:這三條直線在同一平面內(nèi).
解答:已知:Aa,如圖,B、C、D∈a,證明:AB、AC、AD共面.
證明:∵Aa,∴A,a確定平面α,∵B、C、D∈a,aα.
∴B、C、D∈α
又A∈α.
∴AB、AC、ADα.
即AB、AC、AD共面.
414.一條直線過平面內(nèi)一點與平面外一點,它和這個平面有幾個公共點?為什么?
解析:只有一個,假設有兩個公共點,由公理1知該直線上所有點都在這個平面內(nèi),這和直線過平面外一點矛盾.
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