【題目】在我國瓷器的歷史上六棱形的瓷器非常常見，因為六、八是中國人的吉利數(shù)字，所以好多瓷器都做成六棱形和八棱形.數(shù)學李老師有一個正六棱柱形狀的筆筒，如圖，底面邊長為，高為（底部及筒壁厚度忽略不計）.一根長度為的圓鐵棒（粗細忽略不計）斜放在筆筒內(nèi)部，的一端置于正六棱柱某一側棱的底端，另一端置于和該側棱正對的側棱上.一位小朋友玩耍時，向筆筒內(nèi)注水，恰好將圓鐵棒淹沒，又將一個圓球放在筆筒口，球面又恰好接觸水面，則球的表面積為______.

【答案】

【解析】

根據(jù)鐵棒的長、六棱柱的結構特征，可求得水面高度；由正六邊形內(nèi)切圓的性質(zhì)可求得六棱柱體上面截得圓的半徑，設球的半徑為，表示出球心到截面圓的距離，即可求得球的半徑，進而得球的表面積.

六棱柱筆筒的邊長為，高，鐵棒與底面六邊形的最長對角線、對棱的部分長構成直角三角形，

所以，

∴，所以容器內(nèi)水面的高度為.

設球的半徑為，

則球被六棱柱體上面截球所得圓即為正六邊形的內(nèi)切圓，所以圓的半徑為，

六棱柱筆筒的高，水面的高度為，則球心到截面圓的距離為，

則，解得，

∴球的表面積為.

故答案為：.

練習冊系列答案
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【題目】已知橢圓的離心率為，過焦點且垂直于長軸的弦長為.

（1）已知點是橢圓上兩點，點為橢圓的上頂點，的重心恰好是橢圓的右焦點，求所

在直線的斜率；

（2）過橢圓的右焦點作直線，直線與橢圓分別交于點，直線與橢圓分別交于點，

且，求四邊形的面積最小時直線的方程.

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【題目】數(shù)列：，，，…，，…，對于給定的（，），記滿足不等式：（，）的構成的集合為．

（Ⅰ）若數(shù)列，寫出集合；

（Ⅱ）如果（，）均為相同的單元素集合，求證：數(shù)列，，…，，…為等差數(shù)列；

（Ⅲ）如果（，）為單元素集合，那么數(shù)列，，…，，…還是等差數(shù)列嗎？如果是等差數(shù)列，請給出證明；如果不是等差數(shù)列，請給出反例．

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（2）設，，求二面角的余弦值.

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【題目】在平面直角坐標系中，已知曲線的參數(shù)方程：（為參數(shù)），以坐標原點為極點，以軸的正半軸為極軸建立極坐標系，曲線的極坐標方程為.

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（2）過曲線上一點作直線與曲線交于兩點，中點為，，求的最小值.

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【題目】新中國昂首闊步地走進2019年，迎來了她70歲華誕.某平臺組織了“偉大的復興之路一新中國70周年知識問答”活動，規(guī)則如下：共有30道單選題，每題4個選項中只有一個正確，每答對一題獲得5顆紅星，每答錯一題反扣2顆紅星；若放棄此題，則紅星數(shù)無變化.答題所獲得的紅星可用來兌換神秘禮品，紅星數(shù)越多獎品等級越高.小強參加該活動，其中有些題目會做，有些題目可以排除若干錯誤選項，其余的題目則完全不會.

（1）請問：對于完全不會的題目，小強應該隨機從4個選項中選一個作答，還是選擇放棄？（利用統(tǒng)計知識說明理由）

（2）若小強有12道題目會做，剩下的題目中，可以排除一個錯誤選項、可以排除兩個錯誤選項和完全不會的題目的數(shù)量比是.請問：小強在本次活動中可以獲得最多紅星數(shù)的期望是多少？

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【題目】在如圖所示的幾何體中，四邊形為平行四邊形，，平面，，，，且是的中點.

（Ⅰ）求證：平面；

（Ⅱ）求二面角的大小；

（Ⅲ）在線段上是否存在一點，使得與所成的角為？ 若存在，求出的長度；若不存在，請說明理由.

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【題目】分形幾何學是一門以不規(guī)則幾何形態(tài)為研究對象的幾何學，分形的外表結構極為復雜，但其內(nèi)部卻是有規(guī)律可尋的．一個數(shù)學意義上分形的生成是基于一個不斷迭代的方程式，即一種基于遞歸的反饋系統(tǒng)．下面我們用分形的方法來得到一系列圖形，如圖1，線段的長度為a，在線段上取兩個點C、D，使得，以為一邊在線段的上方做一個正六邊形，然后去掉線段，得到圖2中的圖形；對圖二中的最上方的線段作相同的操作，得到圖3中的圖形；依次類推，我們就得到了以下一系列圖形；

記第n個圖形（圖1為第1個圖形）中的所有線段長的和為，若對任意的正整數(shù)n，都有．則正數(shù)a的最大值為______．

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