题目
可以确定一个长方体的体积是(1)已知长方体的表面积(2)已知长方体的对角线长A. 条件(1)充分,但条件(2)不充分。B. 条件(2)充分,但条件(1)不充分。C. 条件(1)和条件(2)单独都不充分,但条件(1)和条件(2)联合起来充分。D. 条件(1)充分,条件(2)也充分。E. 条件(1)和条件(2)单独都不充分,条件(1)和条件(2)联合起来也不充分。
可以确定一个长方体的体积是(1)已知长方体的表面积(2)已知长方体的对角线长
A. 条件(1)充分,但条件(2)不充分。
B. 条件(2)充分,但条件(1)不充分。
C. 条件(1)和条件(2)单独都不充分,但条件(1)和条件(2)联合起来充分。
D. 条件(1)充分,条件(2)也充分。
E. 条件(1)和条件(2)单独都不充分,条件(1)和条件(2)联合起来也不充分。
题目解答
答案
E. 条件(1)和条件(2)单独都不充分,条件(1)和条件(2)联合起来也不充分。
解析
考查要点:本题主要考查长方体的体积、表面积、对角线长之间的关系,以及条件充分性的判断。
解题核心思路:
- 体积公式:长方体体积为 $V = abc$($a,b,c$ 分别为长、宽、高)。
- 表面积公式:$S = 2(ab + bc + ac)$。
- 对角线公式:对角线长 $d = \sqrt{a^2 + b^2 + c^2}$。
- 关键矛盾:仅通过表面积或对角线长,无法唯一确定 $a,b,c$ 的具体值,因此无法唯一确定体积。
破题关键点:
- 条件(1):表面积固定时,存在多种不同的 $a,b,c$ 组合,导致体积不同。
- 条件(2):对角线长固定时,同样存在多种不同的 $a,b,c$ 组合,导致体积不同。
- 联合条件:即使同时知道表面积和对角线长,仍无法唯一确定 $a,b,c$ 的乘积 $abc$,因此体积仍不唯一。
条件(1)分析
假设长方体的表面积为 $S = 2(ab + bc + ac)$,但无法唯一确定 $abc$。例如:
- 当 $a = b = c$ 时,体积最大,此时 $V = a^3$。
- 当 $a$ 趋近于 $0$ 时,体积趋近于 $0$。
因此,条件(1)不充分。
条件(2)分析
假设长方体的对角线长为 $d = \sqrt{a^2 + b^2 + c^2}$,同样无法唯一确定 $abc$。例如:
- 当 $a = b = c$ 时,体积最大,此时 $V = a^3$。
- 当 $a$ 远大于 $b,c$ 时,体积可能较小。
因此,条件(2)不充分。
联合条件分析
即使同时知道 $S$ 和 $d$,仍无法唯一确定 $abc$。例如:
- 设 $a = b$,则 $S = 2(a^2 + 2ac)$,$d = \sqrt{2a^2 + c^2}$。
- 解得 $c = \frac{S - 2a^2}{4a}$,代入 $d^2 = 2a^2 + c^2$,得到关于 $a$ 的方程,但该方程可能有多个解,导致不同的 $abc$。
因此,联合条件仍不充分。