一個(gè)半徑為1的小球在一個(gè)內(nèi)壁棱長(zhǎng)為的正四面體封閉容器內(nèi)可向各個(gè)方向自由運(yùn)動(dòng),則該小球表面永遠(yuǎn)不可能接觸到的容器內(nèi)壁的面積是 .
【解析】
試題分析:如圖甲,考慮小球擠在一個(gè)角時(shí)的情況,記小球半徑為,作平面//平面,與小球相切于點(diǎn),則小球球心為正四面體的中心,,垂足為的中心.
因,
故,從而.
記此時(shí)小球與面的切點(diǎn)為,連接,則
.
考慮小球與正四面體的一個(gè)面(不妨取為)相切時(shí)的情況,易知小球在面上最靠近邊的切點(diǎn)的軌跡仍為正三角形,記為,如圖乙.記正四面體的棱長(zhǎng)為,過(guò)作于.
因,有,故小三角形的邊長(zhǎng).
小球與面不能接觸到的部分的面積為(如答圖2中陰影部分)
.
又,,所以.
由對(duì)稱(chēng)性,且正四面體共4個(gè)面,所以小球不能接觸到的容器內(nèi)壁的面積共為.
考點(diǎn):(1)三棱錐的體積公式;(2)分情況討論及割補(bǔ)思想的應(yīng)用。
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科目:高中數(shù)學(xué) 來(lái)源:2015屆上海市高二下學(xué)期期末考試?yán)砜茢?shù)學(xué)試卷(解析版) 題型:選擇題
一個(gè)圓柱形的罐子半徑是4米,高是9米,將其平放,并在其中注入深2米的水,截面如圖所示,水的體積是( )平方米.
A. B. C. D.
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科目:高中數(shù)學(xué) 來(lái)源:2015屆上海市高二4月階段測(cè)試數(shù)學(xué)試卷(解析版) 題型:解答題
已知拋物線(xiàn).
(1)若直線(xiàn)與拋物線(xiàn)相交于兩點(diǎn),求弦長(zhǎng);
(2)已知△的三個(gè)頂點(diǎn)在拋物線(xiàn)上運(yùn)動(dòng).若點(diǎn)在坐標(biāo)原點(diǎn),邊過(guò)定點(diǎn),點(diǎn)在上且,求點(diǎn)的軌跡方程.
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科目:高中數(shù)學(xué) 來(lái)源:2015屆上海市高二4月階段測(cè)試數(shù)學(xué)試卷(解析版) 題型:填空題
若(為虛數(shù)單位)是關(guān)于的方程()的一個(gè)根,則的值為 .
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科目:高中數(shù)學(xué) 來(lái)源:2015屆上海市高二下學(xué)期期中數(shù)學(xué)試卷(解析版) 題型:解答題
如圖,AB是底面半徑為1的圓柱的一條母線(xiàn),O為下底面中心,BC是下底面的一條切線(xiàn)。
(1)求證:OB⊥AC;
(2)若AC與圓柱下底面所成的角為30°,OA=2。求三棱錐A-BOC的體積。
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科目:高中數(shù)學(xué) 來(lái)源:2015屆上海市高二下學(xué)期期中數(shù)學(xué)試卷(解析版) 題型:填空題
從個(gè)正整數(shù)中任意取出兩個(gè)不同的數(shù),若取出的兩數(shù)之和等于的概率為,則 。
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科目:高中數(shù)學(xué) 來(lái)源:2015屆上海市高二下學(xué)期期中數(shù)學(xué)試卷(解析版) 題型:填空題
三個(gè)平面最多把空間分割成 個(gè)部分。
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科目:高中數(shù)學(xué) 來(lái)源:2014高考名師推薦數(shù)學(xué)理科預(yù)測(cè)二(解析版) 題型:選擇題
已知直二面角α-l-β,點(diǎn)A∈α,AC⊥l,C為垂足,B∈β,BD⊥l,D為垂足,若AB=2,AC=BD=1,則D到平面ABC的距離等于( )
A. B. C. D.1
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科目:高中數(shù)學(xué) 來(lái)源:2014高考名師推薦數(shù)學(xué)理科預(yù)測(cè)一(解析版) 題型:選擇題
非負(fù)整數(shù)a,b滿(mǎn)足|a-b|+ab=1,記集合M={(a,b)},則M的元素的個(gè)數(shù)為( )
A.1個(gè) B.2個(gè) C.3個(gè) D.4個(gè)
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