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2022年高考数学甲卷-文19

  2022-12-16 17:42:51  

(12分)小明同学参加综合实践活动,设计了一个封闭的包装盒.包装盒如图所示:底面ABCD是边长为8(单位:cm)的正方形,ΔEABΔFBCΔGCDΔHDA均为正三角形,且它们所在的平面都与平面ABCD垂直.
(1)证明:EF//平面ABCD
(2)求该包装盒的容积(不计包装盒材料的厚度).

分析:(1)将几何体补形之后结合线面平行的判断定理即可证得题中的结论;
(2)首先确定几何体的空间特征,然后结合相关的棱长计算其体积即可.
(1)证明:如图所示,将几何体补形为长方体,

EEAB于点E,做FFBC于点F
由于底面为正方形,ΔABEΔBCF均为等边三角形,
故等边三角形的高相等,即EE=FF
由面面垂直的性质可知EEFF均与底面垂直,
EE//FF,四边形EEFF为平行四边形,则EF//EF
由于EF不在平面ABCD内,EF在平面ABCD内,
由线面平行的判断定理可得EF//平面ABCD

(2)解:易知包装盒的容积为长方体的体积减去四个三棱锥的体积,
其中长方体的高AA1=EE=43
长方体的体积V1=8×8×43=2563cm3
一个三棱锥的体积V2=13×(12×4×4)×43=3233cm3
则包装盒的容积为V=V14V2=25634×3233=64033cm3
点评:本题主要考查线面平行的判定,空间几何体体积的计算等知识,属于中等题.

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