如图已知每条棱长都为3的直平行六面体ABCD-A 1 B 1 C 1 D 1 中,∠BAD=60°,长为2的线段MN的一

如图已知每条棱长都为3的直平行六面体ABCD-A 1 B 1 C 1 D 1 中,∠BAD=60°,长为2的线段MN的一个端点M在DD 1 上运动,另一个端点N在底面ABCD上运动,则MN中点P的轨迹与直平行六面体的面所围成的几何体的体积为______.
卢紧掏 1年前 已收到1个回答 举报

gangqibu 幼苗

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取AB的中点E连接DE,由题意知DE⊥AB,DE⊥CD
以DE所在直线为x轴,以DC所在直线为y轴,以DD 1 所在直线为z轴建立如图空间直角坐标系
设M(0,0,z),N(x,y,0),则P(
x
2 ,
y
2 ,
z
2 )
MN=
x 2 + y 2 + z 2 =2
∴x 2 +y 2 +z 2 =4

x 2
4 +
y 2
4 +
z 2
4 = (
x
2 ) 2 + (
y
2 ) 2 + (
z
2 ) 2 =1
∴OP 2 =1
即OP=1
∴点P的轨迹是以原点D为球心,以1为半径的球的一部分
又∵∠BAD=60°
∴∠ADC=120°
∴点P的轨迹是球的
1
6
∴几何体的体积为 V=
1
6 ×
4
3 π× 1 3 =

9
故答案为:

9

1年前

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