2017届高三数学二轮复习第一部分基础送分题题型专题(五)空间几何体的三视图、表面积与体积教师用书理
高三数学《空间几何体的三视图》专题复习题含答案
高三数学空间几何体的三视图专题复习题含答案1．已知一个几何体是由上、下两部分构成的组合体，其三视图如图所示，若图中圆的半径为1，等腰三角形的腰长为5，则该几何体的体积是．A ．43πB ．2πC ．83πD ．103π2．一几何体的三视图如图所示，则该几何体的体积为A ．13πB ．12πC ．2πD ．π3．某几何体的三视图如图所示，则该几何体的表面积为 A ．54 B ．60 C ．66 D ．724．已知体积为3的正三棱柱（底面是正三角形且侧棱垂直底面）的三视图如图所示，则此三棱柱的高为A ．31B ．32C ．1D ．34 俯视图侧视图正视图俯视图侧视图正视图21222俯视图左视图正视图32545．已知四棱锥P ABCD-的三视图如图所示，则四棱锥P ABCD-的四个侧面中的最大面积为A．3B．C．6D．86．某三棱锥的三视图如图所示，则该三棱锥的表面积是A．2B．4C．2+D．57．已知一个三棱柱的三视图如图所示，则该三棱柱的表面积为A．5B．52CD．38．一个几何体的三视图及其尺寸如图所示，则该几何体的体积为．A．28 3B．3C．28D．22+222433侧视图俯视图正视图俯视图侧（左）视图正（主）视图11215212俯视图侧（左）视图正（主）视图222244229．一个几何体的三视图如图所示，其中正视图、俯视图中的圆以及侧视图中的圆弧的半径都相等，侧视图中的两条半径互相垂直，若该几何体的体积是π，则它的表面积是A．πB ．4π3C．3πD．4π10．如图为某几何体的三视图，则该几何体的内切球的表面积为A．4πB．3πC．4πD．4 3π11．已知某几何体的外接球的半径为3，其三视图如图所示，图中均为正方形，则该几何体的体积为．A．16B．16 3C．8 3D．812．若某几何体的三视图如图所示，则该几何体的体积是A．15B．20C．25D．303 3侧视图2俯视图正视图13．如图所示，网格纸上小正方体的边长是1，粗实数及粗虚线画出的是某多面体的三视图，则该多面体外接球的表面积为．A．8πB．25 2πC．12πD．41 4π14．某几何体的三视图如图所示，则该几何体的体积为A．BCD．315．某几何体的三视图，则该几何体体积是A．4B．4 3C．8 3D．2正视图俯视图俯视图侧（左）视图正（主）视图侧视图俯视图正视图16．某四面体的三视图如图所示，该四面体的六条棱中，长度最长的是 A．B． C． D．17．若四面体的三视图如右图所示，则该四面体的外接球表面积为 ．18．一个几何体的三视图如图所示，则该几何体的体积为 ．19．已知某几何体的三视图如图所示，则该几何体的表面积为 ．正（主）视图俯视图侧视图俯视图正视图3侧视图俯视图正视图复习题详解1．已知一个几何体是由上、下两部分构成的组合体，其三视图如图所示，若图中圆的半径为1，则该几何体的体积是．A ．43πB ．2πC ．83πD ．103π解：由三视图可得该几何体是半径为1的半球，和底面半径为1， 高为2的圆锥的组合体，所以3314141122333V π=⨯π⨯+⨯π⨯⨯=．故选A ．2．一几何体的三视图如图所示，则该几何体的体积为A ．13πB ．12πC ．2πD ．π解：分析知该几何体为圆柱的一半，故体积为()2122V =⨯π⨯1⨯=π．故选D ． 3．某几何体的三视图如图所示，则该几何体的表面积为 A ．54 B ．60 C ．66 D ．72俯视图侧视图正视图侧视图正视图俯视图左视图正视图32542543解：该几何体的直观图如图所示，易知该几何体的表面积是由两个直角三角形，两个直角梯形和一个矩形组成的，则其表面积()()25525411343535602222S +⨯+⨯=⨯⨯+⨯⨯+++⨯=．故选B ． 4．已知体积为3的正三棱柱（底面是正三角形且侧棱垂直底面）的三视图如图所示，则此三棱柱的高为A ．31B ．32C ．1D ．34解：由正三棱柱的三视图还原几何体，如图所示．据侧视图知，底面正三角形的高为3，则其边长为2，11123234ABC A B C ABC V S h h -=⋅=⨯⨯=△，1h =．故选C ．5．已知四棱锥P ABCD -的三视图如图所示，则四棱锥P ABCD -的四个侧面中的最大面积为A ．3B ．25C ．6D ．8 解：由几何体的三视图，画出其立体图形P ABCD -，如图所示．由题可知，顶点P 在底面上的投影是边CD 的中点，底面是边长为4AB =，2BC =的矩形．PCD △的高为22325-=，所以侧面PCD △的面积为C 1B 1A 1CBA222433侧视图俯视图正视图D CBAP243322142⨯=． 两个侧面PAD △，PBC △的面积相等为12332⨯⨯=．侧面PAB △的面积为1462⨯=．所以四个侧面中的最大面积为6．故选C ．6．某三棱锥的三视图如图所示，则该三棱锥的表面积是A ．2B ．4C ．2+D ．5 解：据三棱锥的三视图，还原几何体P ABC -，且PA ⊥平面ABC ，底面ABC △为等腰三角形，12222ABC S =⨯⨯=△，1122PAB PAC S S ==⨯=△△，122PBC S =⨯=△2222PAB PAC ABC PBC S S S S +++=+++=+△△△△．7．已知一个三棱柱的三视图如图所示，则该三棱柱的表面积为A．5B．52C．33D．3俯视图侧（左）视图正（主）视图11215212俯视图侧（左）视图正（主）视图2111P CB A解：由三视图可得该几何体是一个直三棱柱，如图所示． 解法一:3个侧面的面积为2(125)S =++侧，由余弦定理可以求得底面的钝角为34π，所以一个底面三角形的面积为13112sin 242S π=⨯⨯=底，所以总面积为2S 底+S 侧=122(125)322252⨯+++=++．故选D ．解法二:侧面积同解法一．由左视图中的1得棱锥的底面三角形的高为1,所以一个底面三角形的面积为111122S =⨯⨯=底,所以总面积为2S 底+S 侧=32225++．故选D ． 8．一个几何体的三视图及其尺寸如图所示，则该几何体的体积为． A ．283B ．2823C ．28D ．2263+ 解：由题意,还原的几何体ABC DEF -如图所示,上底面ABC △是直角边长为2的等腰直角三角形,下底面DEF △是直角边长为4的等腰直角三角形,高2CF =．则几何体ABC DEF -的体积为11112844422232323⨯⨯⨯⨯-⨯⨯⨯⨯=．故选A ． 9．一个几何体的三视图如图所示，其中正视图、俯视图中的圆以及侧视图中的圆弧的半径都相等，侧视图中的两条半径互相垂直，若该几何体的体积是π，则它的表面积是 A ．π22224422FEDCBAB ．4π3C ．3πD ．4π 解：由三视图知，原几何体为球体挖去14的部分而形成的几何体，设球的半径为r ，334=43V r =⨯ππ，1r =，2234+=44S r r =⨯πππ．故选D ．10．如图为某几何体的三视图，则该几何体的内切球的表面积为A ．4πB ．3πC ．4πD ．43π 解：由三视图可得几何体为如图所示的四棱锥，其中PA ⊥底面ABCD ，底面ABCD 是边长为3的正方形，4PA =，所以5PB PD ==，所以13462PAD PAB S S ==⨯⨯=△△，115=3522PCD PBC S S =⨯⨯=△△，239ABCD S ==，所以11491233P ABCD ABCD V PA S -=⋅⋅=⨯⨯=，1562+2+9=362P ABCD S -=⨯⨯．设内切圆半径为R ，则球心到棱锥各面的距离均为R ，所以13P ABCD P ABCD S R V --⋅=，所以1R =，所以内切球的表面积244S R =π=π．故选C ．11，其三视图如图所示，图中均为正方形，则该几何体的体积为． A ．16俯视图正视图PDABCB ．163C ．83D ．8 解：为了便于理解，在正方体中还原此几何体，如图所示． 设正方体棱长为a ，则323a =，得2a =， 三棱锥的体积1182224222323V =⨯⨯-⨯⨯⨯⨯⨯=．故选C ．12．若某几何体的三视图如图所示，则该几何体的体积是 A ．15 B ．20 C ．25 D ．30 解：该几何体的直观图如图所示，1134345520232V ⨯=⨯⨯⨯-⨯⨯=．故选B ．13．如图所示，网格纸上小正方体的边长是1，粗实数及粗虚线画出的是某多面体的三视图，则该多面体外接球的表面积为． A ．8π B ．252π C ．12π D ．414π 解：由三视图可知，该多面体是四棱锥S ABCD -，如图所示，四棱锥所在正方体的棱长为2，SC BC ==()222223cos 52SCB ⨯-∠==⨯，则4sin 5SCB ∠=，所以SBC △的外接圆的半径152sin 4SB r SCB =⋅=∠，所以四棱锥的外接球的半径4R ==，故外接球的表面积24144S R π=π=．故选D ． 14．某几何体的三视图如图所示，则该几何体的体积为 A．BC．3 D．3解：体积为1(12)2×32+⨯=．故选B ．15．某几何体的三视图，则该几何体体积是 A ．4B ．43C ．83D ．2正视图俯视图122PC BA俯视图侧（左）视图正（主）视图解：借助长方体，在长方体中构建几何体．据三视图分析可得，还原后的几何体如图所示，三棱锥P ABC -．该几何体的体积1142323V =⨯⨯⨯=．故选B ．16．某四面体的三视图如图所示，该四面体的六条棱中，长度最长的是 A．B． C．D． 解：由三视图还原几何体四棱锥D ABC -，如图所示，由主视图知CD ABC ⊥平面，设AC 的中点为E ，则BE AC ⊥，BE =2AE CE ==，由左视图得4CD =，BE =Rt BCE △中，4BC ===，同理4AB =，在Rt BCD△中，BD == 在Rt ACD△中，AD ===综上，四面体的六条棱中，长度最长的是A ．DCBA正（主）视图俯视图1侧视图俯视图正视图17．若四面体的三视图如右图所示，则该四面体的外接球表面积为 ． 解：由三视图得四面体的直观图，如图所示为三棱锥A BCD -，且该四面体的外接球即为图中的长方体的外接球，得()222222219R =++=，则249S R =π=π表．18．一个几何体的三视图如图所示，则该几何体的体积为 ．解：由几何体的三视图，在长为22的长方体中，还原其立体图形，如图中所示的AEF BCD -．故13V S h S h =-柱锥底底=11122212323⨯-⨯⨯=． 19．已知某几何体的三视图如图所示，则该几何体的表面积为 ．DCBA 122侧视图俯视图正视图32侧视图俯视图正视图解：如图所示,还原该几何体为四棱锥B ACED -,其中CE ⊥底面ABC ,AD ⊥底面ABC ,且四边形ACED 为矩形,ABC △为等腰三角形,AC AB ⊥,2EC DA BC ===,AC AB ==则=ABC DAB ECB EDB ACED S S S S S S ++++△△△△四边形=21111222232222+⨯⨯⨯+=+故填3+．EDCBA。
高中数学立体几何之空间几何体的三视图,含答案
空间几何体的三视图（讲义）知识点睛一、三视图主要类型分为：棱锥类、残缺类、组合类．1.棱锥类特征：俯视图多边形内部或边上有一点呈发散状，并与其他顶点相连，正、侧视图有尖顶．处理步骤：①观察俯视图，结合正、侧视图，判断顶点的位置；②确定线、面位置关系；③根据结构，找数据的对应关系；④计算．2.残缺类特征：有斜线、缺口等．处理步骤：①观察俯视图，结合正、侧视图，判断几何体的类型；②根据图形尝试切割；③根据结构，找数据的对应关系；④计算．3.组合类特征：中间有横线，曲线与直线结合等．处理步骤：①观察特征，从有曲面的图形入手，分离出几何体类型；若没有，根据分割线判断每部分几何体的类型；②确定几何体的位置关系；③根据结构，找数据的对应关系；④计算．二、球经过球面上两点和球心作截面，得到球的一个大圆，大圆上两点之间劣弧的长叫做这两点的球面距离．2．球与多面体的位置关系（1）外接球：多面体的各个顶点都在球面上；（2）内切球：多面体的各个面都与球相切．精讲精练1．某几何体的三视图如图所示，则这个几何体的体积为（）2222俯视图正视图 侧视图A．4 B．203C．263D．82．某几何体的三视图如图（单位为m），则该几何体的体积为_____________．俯视图正视图 侧视图1332223．某三棱锥的三视图如图所示，则该三棱锥的表面积是（）4俯视图正视图 侧视图A．28+65B．30+65C．56+ 125D．60+1254．如图，网格纸上小正方形的边长为1，粗实线画的是某多面体的三视图，则该多面体的各条棱中，最长的棱的长度为（）A．B．6 C．D．45．一个棱锥的三视图如图，则该棱锥的表面积为（）俯视图正视图 侧视图A．B．C．D．6．如图是一个几何体的三视图，则这个几何体的体积是（）33俯视图正视图 侧视图A．26 B．27 C．572D．287．若某多面体的三视图如图所示，则此多面体的体积是（）俯视图正视图 侧视图12--211112-2112--21A ．12B ．23C ．56D ．788．某个长方体被一个平面所截，得到的几何体的三视图如图所示，则这个几何体的体积为（ ）俯视图正视图 侧视图A ．4B ．C ．D ．89．若某几何体的三视图如图所示，则该几何体的体积为（ ）正视图 侧视图俯视图2422A ．8π3B ．3πC ．10π3D ．6π10．某几何体的三视图如图所示，则该几何体的体积为（ ）俯视图正视图 侧视图4442222A ．16+8πB ．8+8πC ．16+16πD ．8+16π11．已知某几何体的三视图如图，则该几何体的体积为（ ）俯视图正视图 侧视图211222322A ．5π42+B ．3π42+C ．π42+ D ．4π+12．如图是某简单组合体的三视图，则该组合体的体积为（ ）正视图 侧视图俯视图1212121212 A．π+ B．π2)+C．D．2)+13．若某几何体的三视图（单位：cm ）如图所示，则该几何体的体积等于___________cm 3．俯视图正视图 侧视图335414．如图，O 是半径为1的球心，点A ，B ，C 在球面上，OA ，OB ，OC 两两垂直，E ，F 分别是大圆弧AB ，AC 的中点，则点E ，F 的球面距离是（ ）432415．如图，在半径为3的球面上有A ，B ，C 三点，∠ABC =90°，BA =BC ，球心O 到平面ABC 的距离是2，则B ，C 两点的球面距离是（ ）A ．π3B ．πC ．4π3D ．2π16．设三棱柱的侧棱垂直于底面，所有棱长都为a ，顶点都在一个球面上，则该球的表面积为（ ）A ．πa 2B ．73πa 2C ．113πa 2D ．5πa 2回顾与思考________________________________________________________ ________________________________________________________ ________________________________________________________ 【参考答案】1．A2．4 m33．B4．B5．A 6．C7．D8．D9．B10．A 11．A12．B13．5014．B15．B 16．B空间几何体的三视图（随堂测试）1.已知某几何体的三视图如图所示，则该几何体的体积为（）2221 11正视图 侧视图俯视图A．233B．223C．203D．1432.已知底面边长为1的正四棱柱的各顶点均在同一个球面上，则该球的体积为（）A．2π3B．4πC．2πD．4π3【参考答案】1．A 2．D空间几何体的三视图（作业）例1：已知几何体的三视图如图所示，可得这个几何体的体积为______________．123某几何体的三视图（单位：cm ）如图所示，则此几何体的表面积是（ ）A ．90 cm 2B ．129 cm 2C ．132 cm 2D ．138 cm 2正视图 侧视图俯视图443333364343⑤ 计算1433335243482S =⨯+⨯+⨯+⨯⨯⨯=左，2(464363)108S =⨯⨯+⨯+⨯=右，2248108233138 (cm )S S S S =+-=+-⨯⨯=左右重表． 故选D ．例2： 如图，正四棱锥P -ABCD 的顶点都在同一球面上，若该棱锥的高PO 为4，底面边长为2，则该球的表面积为（ ）A ．81πB ．16πC1122俯视图正视图 侧视图17．如图是一个空间几何体的三视图，如果直角三角形的直角边长均为1，那么这个几何体的表面积为（ ）A ．13 B．2 C ．16D．2+正视图 侧视图俯视图第1题图 第2题图18．某三棱锥的侧视图、俯视图如图所示，则该三棱锥的体积为（ ）A ．3B ．2CD ．119．已知四棱锥P -ABCD 的三视图如图所示，则四棱锥P -ABCD的四个侧面中的最大面积是_________________．2222433俯视图正视图 侧视图第3题图 第4题图20．某三棱锥的三视图如图所示，则该三棱锥最长棱的棱长为___________．11112222侧视图俯视图21．一几何体的三视图如图所示，该几何体的体积为_________．第5题图 第6题图22．一个几何体的三视图如图所示，且其侧视图是一个等边三角形，则这个几何体的体积为（ ） AB．(4π+ CD23．一几何体的三视图如图所示，则该几何体的体积为（ ）A ．200+9πB ．200+18πC ．196+15πD ．140+18π俯视图正视图 侧视图21152632第7题图 第8题图24．一个几何体的三视图如图所示，则该几何体的体积为（ ）ABCD122俯视图正视图 侧视图5566俯视图正视图 侧视图6俯视图正视图 侧视图3111125．如图，网格纸上正方形小格的边长为1(表示1 cm)，图中粗线画出的是某零件的三视图，该零件由一个底面半径为3 cm ，高为6 cm 的圆柱体毛坯切削得到，则切削掉部分的体积与原来毛坯体积的比值为（ ）A ．1727B ．59C ．1027D ．13第9题图 第10题图26．某几何体三视图如图所示，则该几何体的体积为（ ）A ．82π-B ．8π-C ．π82-D ．π84-27．已知某几何体的三视图如图所示，则该几何体的体积是__________．俯视图正视图 侧视图第11题图 第12题图28．一个几何体的三视图如图所示，则该几何体的体积为_________．12211俯视图正视图 侧视图俯视图正视图 侧视图111121129．已知三棱柱ABC-A1B1C1的六个顶点都在球O的球面上，若AB=3，AC=4，AB⊥AC，AA1=12，则球O的半径为（）A．2B．C．132D．30．已知三棱锥S-ABC的所有顶点都在球O的球面上，△ABC是边长为1的正三角形，SC为球O的直径，且SC=2，则此棱锥的体积为（）A．6B．6C．3D．1231．如图，已知三点A，B，C在球心为O，半径为3的球面上，且几何体OABC 为正四面体，那么A，B两点的球面距离为_________，点O到平面ABC的距离为____________．【参考答案】1．B2．D3．64．5．2454π6．D7．A8．A9．C10．B11．8π12．22 313．C14．A15．π。
高中数学高考复习《空间几何体的三视图》经典例题解析附习题答案
3 32正视图侧视图俯视图图1空间几何体的三视图1..一个空间几何体得三视图如图所示，则该几何体的表面积为（A ）48 (B)32+8(C) 48+8(D) 80【答案】 C【命题意图】本题考查三视图的识别以及空间多面体表面积的求法.【解析】由三视图可知几何体是底面是等腰梯形的直棱柱.底面等腰梯形的上底为2，下底为4，高为4，。
故S 表【解题指导】：三视图还原很关键，每一个数据都要标注准确。
2.设图1是某几何体的三视图，则该几何体的体积为A.1229 B.1829 C. 429 D. 1836答案：B解析：由三视图可以还原为一个底面为边长是3的正方形，高为2的长方体以及一个直径为3的球组成的简单几何体，其体积等于233)23(3431829。
故选 B评析：本小题主要考查球与长方体组成的简单几何体的三视图以及几何体的体积计算.3.如图l —3．某几何体的正视图(主视图)是平行四边形，侧视图(左视图)和俯视图都是矩形，则该几何体的体积为（）b5E2RGbCAPA.63 B.93 C.123 D.183【解析】 B.由题得三视图对应的直观图是如图所示的直四棱柱，.ABCD EA 平面3931232hS VABCD平行四边形。
所以选 B4.某几何体的三视图如图所示，则它的体积是（A ）283（B ）83（C ）82（D ）23【答案】A【解析】：由三视图可知该几何体为立方体与圆锥，立方体棱长为2，圆锥底面半径为1、高为2，所以体积为3212123283故选A5．某四面体的三视图如图所示，该四面体四个面的面积中，最大的是HGFEDCBA 3123A ．8B ．62C ．10 D ．82【答案】 C6.一个正三棱柱的侧棱长和底面边长相等，体积为32，它的三视图中的俯视图如右图所示，左视图是一个矩形，则这个矩形的面积是____________.p1EanqFDPw答案：2323234aa ，解得解析：设正三棱柱的侧棱长和底面边长为a ，则由a=2，正三棱柱的左视图与底面一边垂直的截面大小相同，故该矩形的面积是322232.DXDiTa9E3d7.一个几何体的三视图如图所示（单位：m ），则这个几何体的体积为__________ 3m 【答案】6【解析】由题意知,该几何体为一个组合体,其下面是一个长方体(长为3m,宽为2m,高为1m),上面有一个圆锥(底面半径为1,高为3),所以其体积为1321363V V 长方体圆锥.8. 下图是长和宽分别相等的两个矩形．给定下列三个命题：①存在三棱柱，其正(主)视图、俯视图如下图；②存在四棱柱，其正(主)视图、俯视图如下图；③存在圆柱，其正(主)视图、俯视图如下图．其中真命题的个数是(A)3 (B)2 (C)1 (D)0 【答案】 A【解析】对于①,可以是放倒的三棱柱；容易判断②③可以.9.若某几何体的三视图如图所示，则这个几何体的直观图可以是第一节10.若一个底面是正三角形的三棱柱的正视图如图所示，则其侧面积．．．等于（）A.3 B.2 C.23 D.6【命题立意】本题考查三棱柱的三视图与直观图、表面积。
高三数学二轮专题复习第1讲 空间几何体的三视图、表面积和体积
O的直径，所以OA⊥SC，OB⊥SC.
因为平面SAC⊥平面SBC，平面SAC∩平面SBC＝SC，且OA⊂
平面SAC，所以OA⊥平面SBC.
设球的半径为r，则OA＝OB＝r，SC＝2r， 所以 VA－SBC＝13×S△SBC×OA＝13×12×2r×r×r＝13r3， 所以13r3＝9⇒r＝3，所以球的表面积为 4πr2＝36π. 答案 36π
C.8 2π
D.10π
解析 因为过直线 O1O2 的平面截该圆柱所得的截面是面积为 8 的正方形，所以圆
柱的高为 2 2，底面圆的直径为 2 2.所以 S 表面积＝2×π×( 2)2＋2π× 2×2 2＝12π.
答案 B
3.(2018·天津卷)已知正方体ABCD－A1B1C1D1的棱长为1，除面ABCD外，该正方体其 余各面的中心分别为点E，F，G，H，M(如图)，则四棱锥M－EFGH的体积为 ________.
A.17π
B.18π
C.20π
D.28π
(2)(2018·烟台二模)某几何体的三视图如图所示，其中俯视图右侧曲线为半圆弧，则几 何体的表面积为( )
A.3π＋4 2－2 C.32π＋2 2－2
B.3π＋2 2－2 D.32π＋2 2＋2
解析 (1)由题知，该几何体的直观图如图所示，它是一个球(被过球心 O 且互相垂 直的三个平面)切掉左上角的18后得到的组合体，其表面积是球面面积的78和三个14圆 面积之和，易得球的半径为 2，则得 S＝78×4π×22＋3×14π×22＝17π.
【训练3】 (1)(2018·江苏卷)如图所示，正方体的棱长为2，以其所有面的中心为顶 点的多面体的体积为________.
全国通用2017年高考数学大二轮专题温习第二编专题整合冲破专题五立体几何第一讲空间几何体的三视图表面
专题五立体几何第一讲空间几何体的三视图、表面积与体积适考素能特训理一、选择题1．在一个几何体的三视图中，正视图和俯视图如下图，那么相应的侧视图能够为( )答案D解析由题目所给的几何体的正视图和俯视图，可知该几何体为半圆锥和三棱锥的组合体，如下图，可知侧视图为等腰三角形，且轮廓线为实线，应选D.2．[2016·重庆测试]某几何体的三视图如下图，那么该几何体的体积为( )A.23B.43C.53D.73答案B解析依题意，题中的几何体是由一个直三棱柱与一个三棱锥所组成的，其中该直三棱柱的底面是一个直角三角形(腰长别离为一、2)、高为1；该三棱锥的底面是一个直角三角形(腰长别离为一、2)、高为1，因此该几何体的体积为12×2×1×1＋13×12×2×1×1＝43，选B.3．[2016·唐山统考]三棱锥P－ABC中，PA⊥平面ABC且PA＝2，△ABC是边长为3的等边三角形，那么该三棱锥外接球的表面积为( )A.4π3B．4πC．8πD．20π答案 C解析 由题意得，此三棱锥外接球即为以△ABC 为底面、以PA 为高的正三棱柱的外接球，因为△ABC 的外接圆半径r ＝32×3×23＝1，外接球球心到△ABC 的外接圆圆心的距离d ＝1，所之外接球的半径R ＝r 2＋d 2＝2，因此三棱锥外接球的表面积S ＝4πR 2＝8π，应选C .4．[2016·武昌调研]某几何体的三视图如下图，那么该几何体的表面积为( )A ．18＋2πB ．20＋πC ．20＋π2D ．16＋π答案 B 解析 由三视图可知，那个几何体是一个边长为2的正方体割去了相对边对应的两个半径为一、高为1的14圆柱体，其表面积相当于正方体五个面的面积与两个14圆柱的侧面积的和，即该几何体的表面积S ＝4×5＋2×2π×1×1×14＝20＋π，应选B . 5．[2016·陕西质检]某几何体的三视图如下图，该几何体的体积为( )A .43B .52C .73D ．3 答案 A 解析 依照几何体的三视图，得该几何体是下部为直三棱柱，上部为三棱锥的组合体，如下图．那么该几何体的体积是V 几何体＝V 三棱柱＋V 三棱锥＝12×2×1×1＋13×12×2×1×1＝43.故应选A .6．已知边长为1的等边三角形ABC 与正方形ABDE 有一公共边AB ，二面角C －AB －D 的余弦值为33，假设A 、B 、C 、D 、E 在同一球面上，那么此球的体积为( ) A ．2πB .823πC .2πD .23π 答案 D 解析 如图，取AB 的中点为M ，连接CM ，取DE 的中点为N ，连接MN ，CN ，可知∠CMN 即为二面角C －AB －D 的平面角，利用余弦定理可求CN ＝32＝CM ，因此该几何体为正四棱锥，半径R ＝22，V ＝43πR 3＝2π3，应选D .二、填空题7．[2016·广西南宁检测]设甲、乙两个圆柱的底面积别离为S 1、S 2，体积别离为V 1、V 2.假设它们的侧面积相等且V 1V 2＝32，那么S 1S 2的值是________． 答案 94解析 设甲、乙两个圆柱的底面半径别离为r 1，r 2，高别离为h 1，h 2，那么有2πr 1h 1＝2πr 2h 2，即r 1h 1＝r 2h 2，又V 1V 2＝πr 21h 1πr 22h 2，∴V 1V 2＝r 1r 2，∴r 1r 2＝32，那么S 1S 2＝⎝ ⎛⎭⎪⎫r 1r 22＝94. 8．[2016·山西太原一模]已知在直角梯形ABCD 中，AB⊥AD，CD⊥AD，AB ＝2AD ＝2CD ＝2，将直角梯形ABCD 沿AC 折叠成三棱锥D －ABC ，当三棱锥D －ABC 的体积取最大值时，其外接球的体积为________．答案 43π 解析 当平面DAC⊥平面ABC 时，三棱锥D －ABC 的体积取最大值．现在易知BC⊥平面DAC ，∴BC⊥AD，又AD⊥DC，∴AD⊥平面BCD ，∴AD⊥BD，取AB 的中点O ，易患OA ＝OB ＝OC＝OD ＝1，故O 为所求外接球的球心，故半径r ＝1，体积V ＝43πr 3＝43π. 9．[2016·云南玉溪一模]表面积为60π的球面上有四点S 、A 、B 、C ，且△ABC 是等边三角形，球心O 到平面ABC 的距离为3，假设平面SAB⊥平面ABC ，那么三棱锥S －ABC 体积的最大值为________．答案 27解析 设球O 的半径为R ，那么有4πR 2＝60π，解得R ＝15.由于平面SAB⊥平面ABC ，因此点S 在平面ABC 上的射影D 在AB 上，如图，当球心O 在三棱锥S －ABC 中，且D 为AB 的中点时，SD 最大，三棱锥S －ABC 的体积最大．设O′为等边三角形ABC 的中心，那么OO′⊥平面ABC ，即有OO′∥SD.由于OC ＝15，OO′＝3，那么CO′＝CO 2－OO′2＝23，那么DO′＝3，那么△ABC 是边长为6的等边三角形，那么△ABC 的面积为12×6×33＝9 3.在直角梯形SDO′O 中，作OM⊥SD 于M ，那么OM ＝DO′＝3，DM ＝OO′＝3，∴SD＝DM ＋MS＝3＋152－32＝33，因此三棱锥S －ABC 体积的最大值为13×93×33＝27. 三、解答题10．[2016·达州一模]已知几何体A －BCED 的三视图如下图，其中俯视图和侧视图都是腰长为4的等腰直角三角形，正视图为直角梯形，已知几何体A －BCED 的体积为16.(1)求实数a 的值；(2)将直角三角形△ABD 绕斜边AD 旋转一周，求该旋转体的表面积．解 (1)由该几何体的三视图知AC⊥平面BCED ，且EC ＝BC ＝AC ＝4，BD ＝a ，体积V ＝13×4×a ＋4×42＝16，因此a ＝2. (2)在Rt △ABD 中，AB ＝42，BD ＝2，因此AD ＝6，过点B 作AD 的垂线BH ，垂足为点H ，易患BH ＝423， 该旋转体由两个同底的圆锥组成，圆锥底面半径为BH ＝423. 因此圆锥底面周长为c ＝2π·423＝82π3，两个圆锥的母线长别离为42和2，故该旋转体的表面积为S ＝12×82π3(2＋42)＝32π＋82π3. 11．[2016·河北五校联盟质检] 如图，在四棱锥P －ABCD 中，底面ABCD 为直角梯形，AD∥BC，∠ADC＝90°，平面PAD⊥底面ABCD ，Q 为AD 的中点，PA ＝PD ＝2，BC ＝12AD ＝1，CD ＝3，M 是棱PC 的中点．(1)求证：PA∥平面MQB ；(2)求三棱锥P －DQM 的体积．解 (1)证明：连接AC ，交BQ 于点N ，连接MN ，CQ ，∵BC∥AD 且BC ＝12AD ， 即BC∥AQ，BC ＝AQ ，∴四边形BCQA 为平行四边形，且N 为AC 的中点，又点M 是棱PC 的中点，∴MN∥PA，又∵PA ⊄平面MQB ，MN ⊂平面MQB ，那么PA∥平面MQB.(2)连接DM ，那么V P －DQM ＝V M －PDQ ，∵平面PAD⊥底面ABCD ，CD⊥AD，∴CD⊥平面PAD ，∴点M 到平面PAD 的距离为12CD ， ∴V P －DQM ＝V M －PDQ ＝13S △PDQ ·12CD ＝13·12·QD·PQ·12CD ＝14. 12．[2016·鹰潭二模]如图1所示，直角梯形ABCD ，∠ADC＝90°，AB∥CD，AD ＝CD ＝12AB ＝2，点E 为AC 的中点，将△ACD 沿AC 折起，使折起后的平面ACD 与平面ABC 垂直(如图2)，在图2所示的几何体D －ABC 中．(1)求证：BC⊥平面ACD ；(2)点F 在棱CD 上，且知足AD∥平面BEF ，求几何体F －BCE 的体积． 解 (1)证明：在图1中，由题意知，AC ＝BC ＝22， 因此AC 2＋BC 2＝AB 2，因此AC⊥BC因为E 为AC 的中点，连接DE ，那么DE⊥AC，又平面ADC⊥平面ABC ，且平面ADC∩平面ABC ＝AC ，DE ⊂平面ACD ，从而ED⊥平面ABC ， 因此ED⊥BC又AC⊥BC，AC∩ED＝E ，因此BC⊥平面ACD.(2)取DC 的中点F ，连接EF ，BF ，因为E 是AC 的中点，因此EF∥AD，又EF ⊂平面BEF ，AD ⊄平面BEF ，因此AD∥平面BEF ，由(1)知，DE 为三棱锥B －ACD 的高，因为三棱锥F －BCE 的高h ＝12DE ＝12×2＝22，S △BCE ＝12S △ABC ＝12×12×22×22＝2， 因此三棱锥F －BCE 的体积为：V F －BCE ＝13S △BCE ·h＝13×2×22＝23.。
高考数学复习：空间几何体的三视图、表面积及体积
V＝13×3×6×3＝18.
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专题五 立体几何
空间几何体的三视图与直观图的对应关系
典题例析 例 1 (1)下列三视图所对应的直观图是
二 轮 复 习
(C )
数 学
[解析] 由题意可知，几何体的直观图下部是长方体，上部是圆柱，并且高 相等，所以C选项符合题意．
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专题五 立体几何
(2)如图是一个空间几何体的正视图和俯视图，则它的侧视图为
学
习
(r，r′为底面半径，h 为高)
球 V 球＝__43_π_R_3_____(R 为球的半径) S 球＝___4_π_R_2___(R 为球的半径)
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专题五 立体几何
2．空间几何体的三视图和直观图
(1)空间几何体的三视图
三视图的正视图、侧视图、俯视图分别是从物体的正前方、正左方、正上
方看到的物体轮廓线的正投影围成的平面图形，三视图的画法规则为“长对
＝π4.
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专题五 立体几何
7．(2019·北京卷，11)某几何体是由一个正方体去 掉一个四棱柱所得，其三视图如图所示．如果网格纸上 小正方形的边长为1，那么该几何体的体积为__4_0___.
数 学
二 轮 复 习
[解析 ] 由题意知去掉的四棱柱的底面为直角梯形，底面积S＝(2＋4) ×2÷2＝6，高为正方体的棱长4，所以去掉的四棱柱的体积为6×4＝24.又正方 体的体积为43＝64，所以该几何体的体积为64－24＝40.
(1)加强对空间几何体结构特征的理解，掌握各种几何体的体积、表面积公式．
(2)掌握空间几何三视图的画法规则，掌握几何直观图中各个元素之间的关系以
及三视图中长宽之间的关系．
数
2017高考数学必考点【空间几何体的三视图】整理.doc
2017高考数学必考点【空间几何体的三视图】整理数学是高考考试中最能拉分的学科，很多学生的数学成绩难以提高往往是因为没有掌握好大纲要求掌握的考点，为了帮助大家复习好这些考点，下面为大家带来2017高考数学必考点【空间几何体的三视图】整理，希望高考生能够认真阅读。
中心投影：光由一点向外散射形成的投影叫做中心投影，其投影的大小随物体与投影中心间距离的变化而变化。
平行投影：在一束平行光线照射下形成的投影叫做平行投影。
在平行投影中，投影线正对着投影面时，叫做正投影，否则叫做斜投影。
空间几何体的三视图：光线从几何体的前面向后面正投影，得到投影图，叫做几何体的正视图;光线从几何体的左面向右面正投影，得到投影图，叫做几何体的侧视图;从几何体的上面向下面正投影，得到投影图,高考地理，叫做几何体的俯视图。
几何体的正视图、侧视图、俯视图统称为几何体的三视图。
注：正视图反映了物体上下、左右的位置关系，即反映了物体的高度和长度;俯视图反映了物体左右、前后的位置关系，即反映了物体的长度和宽度;侧视图反映了物体上下、前后的位置关系，即反映了物体的高度和宽度。
平行投影与中心投影的区别和联系:①平行投影的投射线都互相平行，中心投影的投射线是由同一个点发出的.如图所示，②平行投影是对物体投影后得到与物体等大小、等形状的投影;中心投影是对物体投影后得到比原物体大的、形状与原物体的正投影相似的投影.③中心投影和平行投影都是空间图形的基本画法，平行投影包括斜二测画法和三视图.中心投影后的图形与原图形相比虽然改变较多，但直观性强，看起来与人的视觉效果一致，最像原来的物体.④画实际效果图时，一般用中心投影法，画立体几何中的图形时一般用平行投影法.画三视图的规则:①画三视图的规则是正侧一样高，正俯一样长，俯侧一样宽.即正视图、侧视图一样高，正视图、俯视图一样长，俯视图、侧视图一样宽;②画三视图时应注意：被挡住的轮廓线画成虚线，能看见的轮廓线和棱用实线表示，不能看见的轮廓线和棱用虚线表示，尺寸线用细实线标出;D表示直径，R表示半径;单位不注明时按mm计;③对于简单的几何体，如一块砖，向两个互相垂直的平面作正投影，就能真实地反映它的大小和形状.一般只画出它的正视图和俯视图(二视图).对于复杂的几何体，三视图可能还不足以反映它的大小和形状，还需要更多的投射平面.2017高考数学必考点【空间几何体的三视图】整理为大家带来过了，希望高考生能够在记忆这些考点的时候多下功夫，这样在考试的时候就能熟练应用。
高考数学二轮复习 专题五 立体几何 第一讲 空间几何体的三视图、表面积与体积学案 理-人教版高三全册
第一讲空间几何体的三视图、表面积与体积考点一空间几何体的三视图与直观图1．三视图的排列规则俯视图放在正(主)视图的下面，长度与正(主)视图的长度一样，侧(左)视图放在正(主)视图的右面，高度与正(主)视图的高度一样，宽度与俯视图的宽度一样．即“长对正、高平齐、宽相等”．2．原图形面积S与其直观图面积S′之间的关系S′＝24 S.[对点训练]1．(2018·全国卷Ⅲ)中国古建筑借助榫卯将木构件连接起来．构件的凸出部分叫榫头，凹进部分叫卯眼，图中木构件右边的小长方体是榫头．若如图摆放的木构件与某一带卯眼的木构件咬合成长方体，则咬合时带卯眼的木构件的俯视图可以是( )[解析] 两个木构件咬合成长方体时，小长方体(榫头)完全嵌入带卯眼的木构件，易知俯视图可以为A.故选A.[答案] A2．(2018·河北衡水中学调研)正方体ABCD－A1B1C1D1中，E为棱BB1的中点(如图)，用过点A，E，C1的平面截去该正方体的上半部分，则剩余几何体的左视图为( )[解析] 过点A，E，C1的截面为AEC1F，如图，则剩余几何体的左视图为选项C中的图形．故选C.[答案] C3．(2018·江西南昌二中模拟)一个几何体的三视图如图所示，在该几何体的各个面中，面积最小的面的面积为( )A ．8B ．4C ．4 3D ．4 2[解析] 由三视图可知该几何体的直观图如图所示，由三视图特征可知，PA ⊥平面ABC ，DB ⊥平面ABC ，AB ⊥AC ，PA ＝AB ＝AC ＝4，DB ＝2，则易得S △PAC ＝S △ABC ＝8，S △CPD ＝12，S 梯形ABDP＝12，S △BCD ＝12×42×2＝42，故选D.[答案] D4．如图所示，一个水平放置的平面图形的直观图是一个底角为45°，腰和上底长均为1的等腰梯形，则该平面图形的面积为________．[解析] 直观图的面积S ′＝12×(1＋1＋2)×22＝2＋12.故原平面图形的面积S ＝S ′24＝2＋ 2.[答案] 2＋ 2[快速审题] (1)看到三视图，想到常见几何体的三视图，进而还原空间几何体． (2)看到平面图形直观图的面积计算，想到斜二侧画法，想到原图形与直观图的面积比为24.由三视图还原到直观图的3步骤(1)根据俯视图确定几何体的底面．(2)根据正(主)视图或侧(左)视图确定几何体的侧棱与侧面的特征，调整实线和虚线所对应的棱、面的位置．(3)确定几何体的直观图形状．考点二 空间几何体的表面积与体积1．柱体、锥体、台体的侧面积公式 (1)S 柱侧＝ch (c 为底面周长，h 为高)； (2)S 锥侧＝12ch ′(c 为底面周长，h ′为斜高)；(3)S 台侧＝12(c ＋c ′)h ′(c ′，c 分别为上下底面的周长，h ′为斜高)．2．柱体、锥体、台体的体积公式 (1)V 柱体＝Sh (S 为底面面积，h 为高)； (2)V 锥体＝13Sh (S 为底面面积，h 为高)；(3)V 台＝13(S ＋SS ′＋S ′)h (不要求记忆)．3．球的表面积和体积公式S 表＝4πR 2(R 为球的半径)，V 球＝43πR 3(R 为球的半径)．[对点训练]1．(2018·浙江卷)某几何体的三视图如图所示(单位：cm)，则该几何体的体积(单位：cm 3)是( )A ．2B ．4C ．6D ．8[解析] 由三视图可知该几何体是直四棱柱，其中底面是直角梯形，直角梯形上，下底边的长分别为1 cm,2 cm ，高为2 cm ，直四棱柱的高为2 cm.故直四棱柱的体积V ＝1＋22×2×2＝6 cm 3.[答案] C2．(2018·哈尔滨师范大学附中、东北师范大学附中联考)某几何体的三视图如图所示，其中正视图是半径为1的半圆，则该几何体的表面积是( )A.(5－1)π2＋2 B.(5＋1)π2＋2 C.π2＋3 D.52π＋2 [解析] 由三视图知，此几何体为一个半圆锥，其底圆半径为1，高为2，故母线长为22＋12＝5，所以该几何体的表面积S ＝12π×1×5＋12π×12＋12×2×2＝(5＋1)π2＋2.故选B.[答案] B3．一个几何体的三视图如图所示，则这个几何体的体积是( )A ．1B ．2C ．3D ．4[解析] 由已知易得该几何体是一个以正视图为底面，高为2的四棱锥．由于正视图是一个上底边为2，下底边为4，高为2的直角梯形，故该四棱锥的底面积S ＝12×(2＋4)×2＝6，则V ＝13Sh ＝13×6×2＝4.故选D.[答案] D4．(2018·太原一模)某几何体的三视图如图所示，则该几何体的表面积为( )A ．6π＋1 B.(24＋2)π4＋1 C.(23＋2)π4＋12D.(23＋2)π4＋1 [解析] 由几何体的三视图知，该几何体为一个组合体，其中下部是底面直径为2，高为2的圆柱，上部是底面直径为2，高为1的圆锥的四分之一，所以该几何体的表面积为4π＋π＋3π4＋2π4＋1＝(23＋2)π4＋1，故选D.[答案] D[快速审题] (1)看到求规则图形的表面积(体积)，想到相应几何体的表面积(体积)公式．(2)看到求不规则图形的表面积，想到几何体的侧面展开图．(3)看到求不规则图形的体积，想到能否用割补思想、特殊值法等解决．求几何体表面积和体积关键过好“两关”(1)还原关，即利用“长对正，宽相等，高平齐”还原空间几何体的直观图． (2)公式关，即会利用空间几何体的体积或表面积公式求简单组合体的体积或表面积．考点三 多面体与球的切接问题与球有关的组合体问题，一种是内切，一种是外接．解题时要认真分析图形，明确切点和接点的位置，确定有关元素间的数量关系，并作出合适的截面图．角度1：与球的组合体中求棱柱(锥)的表面积或体积[探究追问] 若本例中的条件变为“直三棱柱ABC－A1B1C1的6个顶点都在球O的球面上”，若AB＝3，AC＝4，AB⊥AC，AA1＝12，求球O的表面积．[解] 将直三棱柱补形为长方体ABEC－A1B1E1C1，则球O是长方体ABEC－A1B1E1C1的外接球．∴体对角线BC1的长为球O的直径．因此2R＝32＋42＋122＝13.故S球＝4πR2＝169π.“切”“接”问题的处理方法(1)“切”的处理：解决与球有关的内切问题主要是指球内切多面体与旋转体，解答时要先找准切点，通过作截面来解决．如果内切的是多面体，则多通过多面体过球心的对角面来作截面．(2)“接”的处理：把一个多面体的几个顶点放在球面上即球的外接问题．解决这类问题的关键是抓住外接的特点，即球心到多面体的顶点的距离等于球的半径．[对点训练]1．[角度1](2018·广东惠州二模)已知三棱锥S －ABC 的底面是以AB 为斜边的等腰直角三角形，AB ＝2，SA ＝SB ＝SC ＝2，则三棱锥S －ABC 的外接球的球心到平面ABC 的距离是( )A.33 B ．1 C. 3 D.332[解析] ∵三棱锥S －ABC 的底面是以AB 为斜边的等腰直角三角形，SA ＝SB ＝SC ＝2，∴S 在底面ABC 内的射影为AB 的中点，设AB 的中点为H ，连接SH ，CH ，∴SH ⊥平面ABC ，∴SH 上任意一点到A ，B ，C 的距离相等，易知SH ＝3，CH ＝1，∴Rt △SHC 中∠HSC ＝30°.在面SHC 内作SC 的垂直平分线MO ，交SH 于点O ，交SC 于点M ，则O 为三棱锥S －ABC 的外接球的球心．∵SC ＝2，∴SM ＝1，又∠OSM ＝30°，∴SO ＝233，OH ＝33，∴球心O 到平面ABC 的距离为33，故选A. [答案] A2．[角度2](2018·武汉调研)一个三棱锥的三视图如图所示，其中俯视图为等腰直角三角形，正视图和侧视图是全等的等腰三角形，则此三棱锥外接球的表面积为( )A ．16π B．9π C．4π D．π[解析] 三棱锥如右图，设外接球半径为R ，AB ＝AC ＝2，∠BAC ＝90°，D 为BC 中点．SD ⊥面ABC .球心O 在SD 上，SD ＝2.在直角△ODC 中，OC ＝R ，OD ＝2－R ，DC ＝ 2.则(2－R )2＋(2)2＝R 2，即R ＝32，故V －ABC 的外接圆的表面积为S ＝4πR 2＝9π，选B.[答案] B1．(2018·全国卷Ⅰ)某圆柱的高为2，底面周长为16，其三视图如图．圆柱表面上的点M在正视图上的对应点为A，圆柱表面上的点N在左视图上的对应点为B，则在此圆柱侧面上，从M到N的路径中，最短路径的长度为( )A．217 B．2 5 C．3 D．2[解析] 由圆柱的三视图及已知条件可知点M与点N的位置如图1所示，设ME与FN 为圆柱的两条母线，沿FN将圆柱的侧面展开，如图2所示，连接MN，MN即为从M到N的最短路径，由题意知，ME＝2，EN＝4，∴MN＝42＋22＝2 5.故选B.[答案] B2．(2018·北京卷)某四棱锥的三视图如图所示，在此四棱锥的侧面中，直角三角形的个数为( )A．1 B．2 C．3 D．4[解析] 由三视图得四棱锥的直观图如图所示．其中SD⊥底面ABCD，AB⊥AD，AB∥CD，SD＝AD＝CD＝2，AB＝1.由SD⊥底面ABCD，AD，DC，AB⊂底面ABCD，得SD⊥AD，SD⊥DC，SD⊥AB，故△SDC，△SDA为直角三角形，又∵AB⊥AD，AB⊥SD，AD，SD⊂平面SAD，AD∩SD ＝D，∴AB⊥平面SAD，又SA⊂平面SAD，∴AB⊥SA，即△SAB也是直角三角形，从而SB＝SD2＋AD2＋AB2＝3，又BC＝22＋12＝5，SC＝22，∴BC2＋SC2≠SB2，∴△SBC不是直角三角形，故选C.[答案] C3．(2017·浙江卷)某几何体的三视图如图所示(单位：cm)，则该几何体的体积(单位：cm 3)是( )A.π2＋1 B.π2＋3 C.3π2＋1 D.3π2＋3 [解析] 由三视图可知该几何体是由底面半径为1 cm ，高为3 cm 的半个圆锥和三棱锥S －ABC 组成的，如图，三棱锥的高为3 cm ，底面△ABC 中，AB ＝2 cm ，OC ＝1 cm ，AB ⊥OC .故其体积V ＝13×12×π×12×3＋13×12×2×1×3＝⎝ ⎛⎭⎪⎫π2＋1cm 3.故选A.[答案] A4．(2018·天津卷)已知正方体ABCD －A 1B 1C 1D 1的棱长为1，除面ABCD 外，该正方体其余各面的中心分别为点E ，F ，G ，H ，M (如图)，则四棱锥M －EFGH 的体积为________．[解析] 由题意知四棱锥的底面EFGH 为正方形，其边长为22，即底面面积为12，由正方体的性质知，四棱锥的高为12.故四棱锥M －EFGH 的体积V ＝13×12×12＝112.[答案]1125．(2017·江苏卷)如图，在圆柱O 1O 2内有一个球O ，该球与圆柱的上、下底面及母线均相切．记圆柱O 1O 2的体积为V 1，球O 的体积为V 2，则V 1V 2的值是________．[解析] 设圆柱内切球的半径为R ，则由题设可得圆柱O 1O 2的底面圆的半径为R ，高为2R ，∴V 1V 2＝πR 2·2R 43πR3＝32.[答案] 321.该部分在高考中一般会以“两小”或“一小”的命题形式出现，这“两小”或“一小”主要考查三视图，几何体的表面积与体积．2．考查一个小题时，本小题一般会出现在第4～8题的位置上，难度一般；考查2个小题时，其中一个小题难度一般，另一小题难度稍高，一般会出现在第10～16题的位置上，本小题虽然难度稍高，主要体现在计算量上，但仍是对基础知识、基本公式的考查．热点课题12 补形法求几何体的表面积与体积[感悟体验]1．(2018·太原一模)某几何体的三视图如图所示，则该几何体的体积为( )A ．2 B.83 C ．4 D.209[解析] 观察三视图并依托正方体，可得该几何体直观图为A 1－ABEF ，如图所示，其体积为V正方体－V AFD －BEC －VA 1－BEC 1B 1－VA 1－FEC 1D 1＝2×2×2－12×2×1×2－13×2×(1＋2)×2×12－13×1×2×2＝83.[答案] B2．(2018·合肥联考)如图，网格纸上小正方形的边长为1，粗线(实线和虚线)表示的是某几何体的三视图，则该几何体外接球的体积为( )A ．24π B．29π C．48π D．58π[解析] 如图，在3×2×4的长方体中构造符合题意的几何体(三棱锥A －BCD )，其外接球即为长方体的外接球，表面积为4πR 2＝π(32＋22＋42)＝29π.[答案] B专题跟踪训练(二十一)一、选择题1．(2017·北京卷)某四棱锥的三视图如图所示，则该四棱锥的最长棱的长度为( )A．3 2 B．2 3 C．2 2 D．2[解析] 由三视图得该四棱锥的直观图如图中S－ABCD所示，由图可知，其最长棱为SD，且底面ABCD是边长为2的正方形，SB⊥面ABCD，SB＝2，所以SD＝22＋22＋22＝2 3.故选B.[答案] B2．(2018·益阳、湘潭高三调考)如图所示，网格纸上小正方形的边长为1，粗实线画出的是某三棱锥的三视图，则该三棱锥的体积为( )A.23B.43C.83D ．4 [解析] 由三视图可得三棱锥为如图所示的三棱锥A －PBC (放到棱长为2的正方体中)，则V A －PBC ＝13×S △PBC ×AB ＝13×12×2×2×2＝43.故选B.[答案] B3．(2018·辽宁五校联考)一个长方体被一平面截去一部分后，所剩几何体的三视图如图所示，则该几何体的体积为( )A．36 B．48 C．64 D．72[解析] 由几何体的三视图可得该几何体的直观图如图所示，将几何体分割为两个三棱柱，所以该几何体的体积为12×3×4×4＋12×3×4×4＝48，故选B.[答案] B4．(2018·广东七校联考)某一简单几何体的三视图如图所示，该几何体的外接球的表面积是( )A ．13π B．16π C．25π D．27π[解析] 由三视图知该几何体是一个底面为正方形的长方体，由正视图知该长方体的底面正方形的对角线长为4，所以底面边长为22，由侧视图知该长方体的高为3，设该几何体的外接球的半径为R ，则2R ＝(22)2＋(22)2＋32＝5，解得R ＝52，所以该几何体的外接球的表面积S ＝4πR 2＝4π×254＝25π，故选C. [答案] C5．(2018·洛阳市高三第一次联考)已知球O 与棱长为4的正四面体的各棱相切，则球O 的体积为( )A.823π B.833π C.863π D.1623π [解析] 将正四面体补成正方体，则正四面体的棱为正方体相应面上的对角线，因为正四面体的棱长为4，所以正方体的棱长为2 2.因为球O 与正四面体的各棱都相切，所以球O 为正方体的内切球，即球O 的直径为正方体的棱长，其长为22，则球O 的体积V ＝43πR3＝823π，故选A.[答案] A6．(2018·河北第二次质检)《九章算术》是中国古代第一部数学专著，书中有关于“堑堵”的记载，“堑堵”即底面是直角三角形的直三棱柱．已知某“堑堵”被一个平面截去一部分后，剩下部分的三视图如图所示，则剩下部分的体积是( )A ．50B ．75C ．25.5D ．37.5[解析] 由题意及给定的三视图可知，剩余部分是在直三棱柱的基础上，截去一个四棱锥所得的，且直三棱柱的底面是腰长为5的等腰直角三角形，高为 5.如图，图中几何体ABCC 1MN 为剩余部分，因为AM ＝2，B 1C 1⊥平面MNB 1A 1，所以剩余部分的体积V ＝V 三棱柱－V 四棱锥＝12×5×5×5－13×3×5×5＝37.5，故选D.[答案] D7．(2018·广东广州调研)如图，网格纸上小正方形的边长为1，粗线画出的是某个几何体的三视图，则该几何体的表面积为( )A ．4＋42＋2 3B ．14＋4 2C ．10＋42＋2 3D ．4[解析] 如图，该几何体是一个底面为直角梯形，有一条侧棱垂直于底面的四棱锥S －ABCD .连接AC ，因为AC ＝22＋42＝25，SC ＝(25)2＋22＝26，SD ＝SB ＝22＋22＝22，CD ＝22＋22＝22，SB 2＋BC 2＝(22)2＋42＝24＝SC 2，故△SCD 为等腰三角形，△SCB 为直角三角形．过D 作DK ⊥SC 于点K ，则DK ＝(22)2－(6)2＝2，△SCD 的面积为12×2×26＝23，△SBC 的面积为12×22×4＝4 2.所求几何体的表面积为12×(2＋4)×2＋2×12×2×2＋42＋23＝10＋42＋23，选C.[答案] C8．(2018·河南濮阳二模)已知三棱锥A －BCD 中，△ABD 与△BCD 是边长为2的等边三角形且二面角A －BD －C 为直二面角，则三棱锥A －BCD 的外接球的表面积为( )A.10π3B．5π C．6π D.20π3[解析] 取BD中点M，连接AM，CM，取△ABD，△CBD的中心即AM，CM的三等分点P，Q，过P作面ABD的垂线，过Q作面CBD的垂线，两垂线相交于点O，则点O为外接球的球心，其中OQ＝33，CQ＝233，连接OC，则外接球的半径R＝OC＝153，表面积为4πR2＝20π3，故选D.[答案] D9．(2018·广东揭阳一模)某几何体三视图如图所示，则此几何体的表面积为( )A．4π＋16 B．2(2＋2)π＋16C．4π＋8 D．2(2＋2)π＋8[解析] 由三视图知，该几何体是一个棱长为2的正方体和一个底面半径为2、高为1的圆柱的组合体，其表面积S表＝5×22＋2π·2·1＋2π·(2)2－22＝2(2＋2)π＋16.故选B[答案] B10．(2018·福建福州质检)如图，网格纸上小正方形的边长为1，粗线画出的是某几何体的三视图，俯视图中的两条曲线均为圆弧，则该几何体的体积为( )A ．64－32π3B ．64－8πC ．64－16π3D ．64－8π3[解析] 由三视图可知该几何体是由棱长为4的正方体截去14个圆锥和14个圆柱所得到的，且圆锥的底面半径为2，高为4，圆柱的底面半径为2，高为4，所以该几何体的体积为43－14⎝ ⎛⎭⎪⎫π3×4×4＋π×4×4＝64－16π3.故选C.[答案] C11．(2018·湖南十三校联考)三棱锥S －ABC 及其三视图中的正视图和侧视图如下图所示，则该三棱锥S －ABC 的外接球的表面积为( )A ．32π B.1123π C.283π D.643π [解析] 设外接球的半径为r ，球心为O .由正视图和侧视图可知，该三棱锥S －ABC 的底面是边长为4的正三角形．所以球心O 一定在△ABC 的外心上方．记球心O 在平面ABC 上的投影点为点D ，所以AD ＝BD ＝CD ＝4×32×23＝433，则由题可建立方程 r 2－⎝⎛⎭⎪⎫4332＋r 2－⎝⎛⎭⎪⎫4332＝4，解得r 2＝283.所以该三棱锥S －ABC 的外接球的表面积S ＝4πr 2＝1123π.故选B.[答案] B12．(2018·中原名校联考)已知A ，B ，C ，D 是球O 表面上四点，点E 为BC 的中点，点AE ⊥BC ，DE ⊥BC ，∠AED ＝120°，AE ＝DE ＝3，BC ＝2，则球O 的表面积为( )A.73π B.28π3C ．4πD ．16π[解析] 由题意可知△ABC 与△BCD 都是边长为2的正三角形，如图，过△ABC 与△BCD 的外心M ，N 分别作面ABC 、面BCD 的垂线，两垂线的交点就是球心O .连接OE ，可知∠MEO ＝∠NEO ＝12∠AED ＝60°，在Rt △OME 中，∠MEO ＝60°，ME ＝33，所以OE ＝2ME ＝233，连接OB ，所以球O 的半径R ＝OB ＝OE 2＋BE 2＝⎝ ⎛⎭⎪⎫2332＋12＝213，所以球O 的表面积为S ＝4πR 2＝283π，故选B.[答案] B 二、填空题13．(2018·沈阳质检)三棱锥P －ABC 中，D ，E 分别为PB ，PC 的中点，记三棱锥D －ABE 的体积为V 1，P －ABC 的体积为V 2，则V 1V 2的值为________．[解析] 如图，设S △ABD ＝S 1，S △PAB ＝S 2，E 到平面ABD 的距离为h 1，C 到平面PAB 的距离为h 2，则S 2＝2S 1，h 2＝2h 1，V 1＝13S 1h 1，V 2＝13S 2h 2，所以V 1V 2＝S 1h 1S 2h 2＝14.[答案] 1414．(2018·宁夏银川一中模拟)如图为某几何体的三视图，则该几何体的体积为________．[解析] 由三视图知，该几何体是一个高为2，底面直径为2的圆柱被一平面从上底面最右边缘斜向下45°切开所剩下的几何体，其体积为对应的圆柱的体积的一半，即V＝1 2×π×12×2＝π.故答案为π.[答案] π15．已知某几何体的三视图如图所示，则该几何体最长的棱长为________．[解析] 依题意知，几何体是如图所示的三棱锥A－BCD.其中∠CBD＝120°，BD＝2，点C到直线BD的距离为3，BC＝2，CD＝23，AB＝2，AB⊥平面BCD，因此AC＝AD＝22，所以该几何体最长的棱长为2 3.[答案] 2 3.16．(2018·厦门一模)如图所示的是一个几何体的三视图， 则该几何体的表面积为________．[解析] 该几何体为一个长方体从正上方挖去一个半圆柱剩下的部分，长方体的长、宽、高分别为4,1,2，挖去半圆柱的底面半径为1，高为1，所以表面积为S ＝S 长方体表－S 半圆柱底－S 圆柱轴截面＋S 半圆柱侧＝2×4×1＋2×1×2＋2×4×2－π×12－2×1＋12×2π×1＝26.[答案] 26。
高考数学复习第二部分专题五立体几何5.1几何体的三视图与面积体积的专项练理市赛课公开课一等奖省名师优
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-13一、选择题
二、填空题
5.(江西宜春二模,理6)一个四棱锥三视图如图所表示,其俯视图为等
腰直角三角形,则该几何体体
4
3
C. 2
D.4
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-14一、选择题
二、填空题
解析: 如图所表示,该几何体是长、宽、高分别为2,1,2长方体中四
棱锥P-ABCD,
专题五
立体几何
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5.1
几何体三视图与面积、
体积专题练
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-3-
1.空间几何体三视图
(1)三视图是从空间几何体正面、左面、上面用平行投影方法得
到三个平面投影图.
(2)几何体摆放位置不一样,其三视图普通也不一样.
(3)普通地,一个几何体侧视图和正视图高度一样,俯视图和正视
图长度一样,侧视图与俯视图宽度一样.
二、填空题
1
解析: 由三视图可知,该几何体是球截去 后所得几何体,
7
则 ×
8
4π
28π
×R3= ,解得
3
3
7
8
R=2,
3
所以它的表面积为 ×4πR + ×πR2=14π+3π=17π.
8
2
4
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-17一、选择题
二、填空题
7.(河北邯郸二模,理8)如图是某几何体三视图,则该几何体体积为
( C )
3
3
.
解析: 由三棱锥正视图知,三棱锥高为1,底面边长分别为
2 3,2,2,所以底面三角形的高为 22 -( 3)2 =1,
1
1
3
2
3
所以,三棱锥的体积为 V= × ×2 3×1×1= .
第1讲 空间几何体的三视图、表面积与体积 高考数学(文科)二轮复习
4 所以 MN= OM 2 ON 2 = 22 42 =2 5 . 故选 B.
热点二 空间几何体的表面积和体积 例2:(1)(2019·广东肇庆高三第二次统一检测)已知圆锥的底面半径是1,且它的 侧面展开图是半圆,则该圆锥的表面积是( ) (A)2π (B)3π (C)4π (D)5π
结合勾股定理,得到 OC2=ON2+NC2,R2=(3-R)2+3,R=2,
所以表面积为 S=4πR2=16π,故选 A.
(2)(2018·长沙市、南昌市部分学校二次联考)已知一块直三棱柱形状的玉石,记为 三棱柱 ABC-A1B1C1,其中 AB=10 cm,AC=6 cm,BC=8 cm,AA1=4 cm,若将此玉石加工成一 个球,则此球的最大体积为( ) (A) 4π cm3
解析:(1)设圆锥母线长为 l,由于侧面展开图是半圆,故πl=2π×1,l=2,故侧面积 为 1 ×π×22=2π,底面积为 π×12=π,所以表面积为 2π+π=3π.故选 B.
2
答案:(2)A
(2)(2019·广西桂林、贺州、崇左三市高三第二次联合调研)如图,网格纸上的小正
方形边长为 1,粗实线画出的是某几何体的三视图,则该几何体的表面积为( )
(A)8+4 3
(B)8+2 3
(C)4+4 3
(D)4+2 3
解析:(2)三视图还原为三棱锥 A-BCD,如图所示,
AB=AC=BD=CD=AD=2 2 ,AO=OC=OB=OD=2,
2017届高考数学年(文科)空间几何体的三视图、表面积与体积专题练习答案
)(10,+∞⎫⎪⎭平面向量、框图与合情推理解析一、选择题1．解析：根据已知可得b<a<0，故选项A，B，C中的结论正确。
2．解析：依题意有作出可行域，易求得x-y的最大值和最小值分别为2和-2，选D．3．解析：设该容器的总造价为y元，长方体的底面矩形的长为x m，因为无盖长方体的容积为4m3，高为1m，所以长方体的底面矩形的宽为m，依题意，得y=20×4+10（2x+）=80+20(x+)≥80+20×2=160(当且仅当x=，即x=2时取等号)。
所以该容器的最低总造价为160元。
故选C．4．解析：已知不等式组表示的平面区域如图中的阴影部分OAB，其中A(-2，-2)，B(3，-2)，该区域的面积为×5×2=5．5．解析：lo a=-log 2a，f(log 2a)+f(lo a)≤2f(1)，f(x)是偶函数，所以2f(log2a)≤2f(1)，所以|log2a|≤1，解得≤a≤2，所以a的最小值是。
故选C．6．解析：因为a>0，当x>0时，y=x++2≥2+2，当x<0时，y=x++2≤-2+2，由已知得所以a=1．故选C．7．解析：已知不等式组表示的平面区域如图中的阴影部分，其中A(0，1)，B(2，0)，C(，3)，所以0≤x≤2，0≤y≤3，所以目标函数即为z=3x-y+3，根据目标函数的几何意义，可知在点B，C处目标函数分别取得最大值和最小值，故z max=9，z min=，所以目标函数的取值范围是[，9]。
8．解析：画出约束条件表示的可行域由得(2，)为最优解。
则2-2×=2．所以a=2，故选D．9．解析：因为直线ax+by=1经过点(1，2)，所以a+2b=1．则2a+4b≥2=2=2，当且仅当a=2b=时取等号。
故选B．10．解析：因为a，b都是正数，则(1+)(1+)=5++≥5+2=9，当且仅当b=2a>0时取等号，故选C．11．解析：因f(x)=x3+ax2+bx+c有两个极值点x1，x2，所以函数f(x)的导函数f′(x)=3x2+2ax+b的图象与x轴有两个交点，所以当x∈(-∞，x1)，(x2，+∞)时f′(x)>0，这时y=f(x)是增函数，x∈(x1，x2)时，f′(x)<0，这时y=f(x)是减函数，所以f(x1)>f(x2)，又因f(x1)=x1<x2，所以函数f(x)的示意图如图所示。
2017高考数学理山东专用二轮课件：2-11 空间几何体的
题 型
-3-
1.空间几何体的三视图 (1)三视图是从空间几何体的正面、左面、上面用平行投影的方 法得到的三个平面投影图. (2)几何体的摆放位置不同,其三视图也不同. (3)在三视图中,正侧一样高,正俯一样长,侧俯一样宽. 2.由三视图还原几何体的方法:先根据俯视图确定几何体的底面, 再根据正视图或侧视图确定几何体的侧棱与侧面的特征,调整实线 和虚线所对应的棱、面的位置,最后确定几何体的形状.
-4-
3.空间几何体的两组常用公式 (1)柱体、锥体的侧面积及球的表面积公式: ①S 柱侧=Ch(C 为底面周长,h 为高);
②S 为底面周长,h'为斜高); ③S 球=4πr2(r 为球的半径).
(2)柱体、锥体和球的体积公式: ①V 柱体=Sh(S 为底面面积,h 为高);
1
1 锥侧= Ch'(C 2
7.(2016全国丙卷,理9)如图,网格纸上小正方形的边长为1,粗实线画 出的是某多面体的三视图,则该多面体的表面积为( B )
A.18+36 5 B.54+18 5 C.90 D.81 解析:由三视图知该几何体是平行六面体,且底面是边长为 3 的正方 形,侧棱长为 3 5,所以该几何体的表面积为 S=2×3×6+2×3×3+2×3×3 5=54+18 5,故选 B.
-7-
3.(2016全国甲卷,理6)下图是由圆柱与圆锥组合而成的几何体的三 视图,则该几何体的表面积为( C )
A.20π B.24π C.28π D.32π 解析:由题意可知,该几何体由同底面的一个圆柱和一个圆锥构成, 圆柱的侧面积为S1=2π×2×4=16π,圆锥的侧面积为
S2= ×2π×2× (2 3)2 + 22 =8π,
(通用版)高三数学二轮复习 第一部分 基础送分题 题型专题(五)空间几何体的三视图、表面积与体积教师
题型专题(五) 空间几何体的三视图、表面积与体积1．一个物体的三视图的排列规则俯视图放在正(主)视图的下面，长度与正(主)视图的长度一样，侧(左)视图放在正(主)视图的右面，高度与正(主)视图的高度一样，宽度与俯视图的宽度一样．即“长对正、高平齐、宽相等”．2．由三视图还原几何体的步骤一般先从俯视图确定底面，再利用正(主)视图与侧(左)视图确定几何体．[题组练透]1．已知长方体的底面是边长为1的正方形，高为2，其俯视图是一个面积为1的正方形，侧视图是一个面积为2的矩形，则该长方体的正视图的面积等于( )A．1 B.2C．2 D．2 2解析：选C 依题意得，题中的长方体的侧视图的高等于2，正视图的长是2，因此相应的正视图的面积等于2×2＝2.2．(2016·某某高考)将一个长方体沿相邻三个面的对角线截去一个棱锥，得到的几何体的正视图与俯视图如图所示，则该几何体的侧(左)视图为( )解析：选B 由几何体的正视图和俯视图可知该几何体为图①，故其侧(左)视图为图②.3．(2016·某某模拟)如图，网格纸上小正方形的边长为1，粗实线画出的是某多面体的三视图，则该多面体最长的棱长等于( )A.34B.41C ．52D ．215解析：选C 由正视图、侧视图、俯视图的形状，可判断该几何体为三棱锥，形状如图，其中SC ⊥平面ABC ，AC ⊥AB ，所以最长的棱长为SB ＝5 2.[技法融会]1．由三视图还原到直观图的三步骤 (1)根据俯视图确定几何体的底面．(2)根据正(主)视图或侧(左)视图确定几何体的侧棱与侧面的特征，调整实线和虚线所对应的棱、面的位置．(3)确定几何体的直观图形状．2．(易错提醒)在读图或者画空间几何体的三视图时，应注意三视图中的实虚线.空间几何体的几组常用公式(1)柱体、锥体、台体的侧面积公式 ①S 柱侧＝ch (c 为底面周长，h 为高)； ②S 锥侧＝12ch ′(c 为底面周长，h ′为斜高)；③S 台侧＝12(c ＋c ′)h ′(c ′，c 分别为上下底面的周长，h ′为斜高)．(2)柱体、锥体、台体的体积公式 ①V 柱体＝Sh (S 为底面面积，h 为高)； ②V 锥体＝13Sh (S 为底面面积，h 为高)；③V 台体＝13(S ＋SS ′＋S ′)h (S ，S ′分别为上下底面的面积，h 为高．不要求记忆)．(3)球的表面积和体积公式 ①S 球＝4πR 2(R 为球的半径)； ②V 球＝43πR 3(R 为球的半径)．[题组练透]1．(2016·全国乙卷)如图，某几何体的三视图是三个半径相等的圆及每个圆中两条互相垂直的半径．若该几何体的体积是28π3，则它的表面积是( )A ．17πB ．18πC ．20πD ．28π解析：选A 由几何体的三视图可知，该几何体是一个球体去掉上半球的14，得到的几何体如图．设球的半径为R ，则43πR 3－18×43πR 3＝283π，解得R ＝2.因此它的表面积为78×4πR 2＋34πR 2＝17π.故选A.2．(2016·某某模拟)一个几何体的三视图如图所示，其中正视图和侧视图是腰长为1的两个等腰直角三角形，则该几何体外接球的体积为( )A.32π B.32C ．3πD ．3 解析：选A 由题意得，该几何体为四棱锥，且该四棱锥的外接球即为棱长为1的正方体的外接球，其半径为32，故体积为43π⎝ ⎛⎭⎪⎫323＝32π.3．(2016·某某模拟)一个六棱柱的底面是正六边形，侧棱垂直于底面，所有棱的长都为1，顶点都在同一个球面上，则该球的体积为( )A ．20π B.205π3 C ．5π D.55π6解析：选D 由题意知六棱柱的底面正六边形的外接圆半径r ＝1，其高h ＝1，∴球半径为R ＝r 2＋⎝ ⎛⎭⎪⎫h 22＝1＋14＝54，∴该球的体积V ＝43πR 3＝43×5454π＝55π6. 4．(2016·某某模拟)若正三棱锥A BCD 中，AB ⊥AC ，且BC ＝1，则三棱锥A BCD 的高为( ) A.66B.33C.22D.63解析：选A 设三棱锥A BCD 的高为h .依题意得AB ，AC ，AD 两两垂直，且AB ＝AC ＝AD ＝22BC ＝22，△BCD 的面积为34×12＝34.由V A BCD ＝V B ACD 得13S △BCD ·h ＝13S △ACD ·AB ，即13×34×h ＝13×12×⎝ ⎛⎭⎪⎫222×22，解得h ＝66，即三棱锥A BCD 的高h ＝66.选A.5．(2016·高考)某四棱柱的三视图如图所示，则该四棱柱的体积为________．解析：由题意知该四棱柱为直四棱柱，其高为1，其底面为上底长为1，下底长为2，高为1的等腰梯形，所以该四棱柱的体积为V ＝（1＋2）×12×1＝32.答案：32[技法融会]1．求解几何体的表面积及体积的2大技巧(1)求几何体的表面积及体积问题，可以多角度、多方位地考虑，熟记公式是关键所在．求三棱锥的体积，等体积转化是常用的方法，转化原则是其高易求，底面放在已知几何体的某一面上．(2)求不规则几何体的体积，常用分割或补形的思想，将不规则几何体转化为规则几何体以易于求解．2．(易错提醒)对于简单组合体表面积与体积的计算，由于不能准确分析组合体的结构，以致得出错误结论.与球有关的组合体问题，一种是内切，一种是外接．解题时要认真分析图形，明确切点和接点的位置，确定有关元素间的数量关系，并作出合适的截面图．[题组练透]1．(2016·全国丙卷)在封闭的直三棱柱ABC A 1B 1C 1内有一个体积为V 的球．若AB ⊥BC ，AB ＝6，BC ＝8，AA 1＝3，则V 的最大值是( )A ．4π B.9π2 C ．6π D.32π3解析：选B 设球的半径为R ，∵△ABC 的内切圆半径为6＋8－102＝2，∴R ≤2.又2R ≤3，∴R ≤32，∴V max ＝43×π×⎝ ⎛⎭⎪⎫323＝9π2.故选B.2．(2016·某某一模)在三棱锥P ABC 中，PA ＝BC ＝4，PB ＝AC ＝5，PC ＝AB ＝11，则三棱锥P ABC 的外接球的表面积为________．解析：将三棱锥P ABC 放到长方体中，如图，设长方体的长、宽、高分别是a ，b ，c ，则⎩⎪⎨⎪⎧a 2＋b 2＝16b 2＋c 2＝25c 2＋a 2＝11，相加解得a 2＋b 2＋c 2＝26，因为三棱锥P ABC 的外接球即该长方体的外接球，所以外接球的直径2R ＝a 2＋b 2＋c 2＝26，则三棱锥外接球的表面积为4πR 2＝26π.答案：26π [技法融会]处理球与多面体切接问题的思路(1)过球及多面体中的特殊点(一般为接、切点)或线作面，化空间问题为平面问题； (2)利用平面几何知识寻找几何体中元素间的关系，确定球心位置； (3)建立几何量间关系，求半径r .立体几何与函数最值的交汇近几年，高考对立体几何的考查，正逐步由简单的计算问题向与最值问题交汇命题转变，强化了函数思想在立体几何中的应用，加大了题目的难度．[新题速递]1．(2016·某某六市联考)一矩形的一边在x 轴上，另两个顶点在函数y ＝2x1＋x2(x >0)的图象上，如图，则此矩形绕x 轴旋转而成的几何体的体积的最大值是( )A ．π B.π3 C.π4 D.π2解析：选A ∵y ＝2x 1＋x2(x >0)，∴yx 2－2x ＋y ＝0，将其视为关于x 的一元二次方程，设x 1，x 2是其两根，∴绕x 轴旋转而成的几何体的体积V ＝πy 2|x 1－x 2|＝πy 2·4－4y2y＝2π14－⎝ ⎛⎭⎪⎫y 2－122≤π，当且仅当y 2＝12，即y ＝22时等号成立，故选A.2．已知正六棱柱的12个顶点都在一个半径为3的球面上，当正棱柱的体积取最大值时，其高的值为( )A ．33B. 3 C ．26D ．2 3解析：选D 设正六棱柱的底面边长为a ，高为h ，则可得a 2＋h 24＝9，即a 2＝9－h 24，那么正六棱柱的体积V ＝⎝⎛⎭⎪⎫6×34a 2×h ＝332⎝ ⎛⎭⎪⎫9－h 24h ＝332⎝ ⎛⎭⎪⎫－h 34＋9h ， 令y ＝－h 34＋9h ，则y ′＝－3h24＋9，令y ′＝0，解得h ＝23，易知当h ＝23时，y 取最大值，即正六棱柱的体积最大． [技法融会]解答此类问题的一般思路是把所求空间几何体的面积和体积表示为关于线段长x 或某一角θ的函数，有时还要利用导数求取最值．一、选择题1．如图所示是一个物体的三视图，则此三视图所描述物体的直观图是( )解析：选D 先观察俯视图，由俯视图可知选项B 和D 中的一个正确，由正视图和侧视图可知选项D 正确．2．(2016·某某模拟)一个几何体的三视图如图所示，其中正视图与侧视图都是斜边长为2的直角三角形，俯视图是半径为1的四分之一圆周和两条半径，则这个几何体的体积为( )A.312π B.36π C.34π D.33π 解析：选A 由题意可知，该几何体是14个圆锥，圆锥的底面半径是1，高是3，故该几何体的体积V ＝13×14×π×12×3＝312π.3．某几何体的三视图如图所示，则该几何体的体积为( )A.13＋2πB.13π6C.7π3D.5π2解析：选B 由三视图可知，该几何体是一个圆柱和半个圆锥组合而成的几何体，其体积为π×12×2＋12×13π×12×1＝13π6.4．(2016·某某两市联考)某几何体的三视图如图所示，且该几何体的体积是3，则正视图中的x 的值是( )A ．2 B.92C.32D ．3解析：选D 由三视图判断该几何体为四棱锥，且底面为梯形，高为x ，∴该几何体的体积V ＝13×12×(1＋2)×2×x ＝3，解得x ＝3.5．(2016·某某高考)一个由半球和四棱锥组成的几何体，其三视图如图所示，则该几何体的体积为( )A.13＋23πB.13＋23πC.13＋26π D ．1＋26π 解析：选C 由三视图知，该四棱锥是底面边长为1，高为1的正四棱锥，结合三视图可得半球半径为22，从而该几何体的体积为13×12×1＋12×43π×⎝ ⎛⎭⎪⎫223＝13＋26π.故选C.6．(2016·某某江南十校联考)某几何体的三视图如图所示，其中侧视图的下半部分曲线为半圆弧，则该几何体的表面积为( )A ．4π＋16＋43B ．5π＋16＋4 3C ．4π＋16＋23D ．5π＋16＋2 3解析：选D 由三视图可知该几何体是一个正三棱柱和一个半圆柱的组合体，三棱柱的两个侧面面积之和为2×4×2＝16，两个底面面积之和为2×12×2×3＝23；半圆柱的侧面积为π×4＝4π，两个底面面积之和为2×12×π×12＝π，所以几何体的表面积为5π＋16＋23，故选D.7．(2016·某某七校调研)一个正三棱柱被平面截去一部分后，剩余部分的三视图如图，则截去部分体积与剩余部分体积的比值为( )A.15B.16C.17D.18解析：选A 依题意，剩余部分所表示的几何体是从正三棱柱ABC A 1B 1C 1(其底面边长是2)中截去三棱锥E A 1B 1C 1 (其中E 是侧棱BB 1的中点)，因此三棱锥E A 1B 1C 1的体积为＝13×34×22×1＝33，剩余部分的体积为＝34×22×2－33＝533，因此截去部分体积与剩余部分体积的比值为15，选A.8．(2015·全国卷Ⅱ)一个正方体被一个平面截去一部分后，剩余部分的三视图如下图，则截去部分体积与剩余部分体积的比值为( )A.18B.17C.16D.15解析：选D 由已知三视图知该几何体是由一个正方体截去了一个“大角”后剩余的部分，如图所示，截去部分是一个三棱锥．设正方体的棱长为1，则三棱锥的体积为V 1＝13×12×1×1×1＝16，剩余部分的体积V 2＝13－16＝56.所以V 1V 2＝1656＝15.9．(2016·某某某某二模)某几何体的正视图和侧视图如图(1)，它的俯视图的直观图是矩形O 1A 1B 1C 1，如图(2)，其中O 1A 1＝6，O 1C 1＝2，则该几何体的侧面积为( )A ．48B ．64C ．96D ．128解析：选C 由几何体的三视图可知该几何体为一个四棱柱．因为它的俯视图的直观图是矩形O 1A 1B 1C 1，其中O 1A 1＝6，O 1C 1＝2，所以俯视图的直观图的面积为12，由平面图形的直观图与原图形面积的关系可知俯视图的面积为242，易知俯视图是边长为6的菱形，又几何体的高为4，所以该几何体的侧面积为4×6×4＝96.故选C.10．等腰△ABC 中，AB ＝AC ＝5，BC ＝6，将△ABC 沿BC 边上的高AD 折成直二面角BADC ，则三棱锥BAC D 的外接球的表面积为( )A ．5π B.203π C ．10π D ．34π解析：选D 依题意，在三棱锥BACD 中，AD ，BD ，CD 两两垂直，且AD ＝4，BD ＝CD ＝3，因此可将三棱锥BACD 补形成一个长方体，该长方体的长、宽、高分别为3、3、4，且其外接球的直径2R ＝32＋32＋42＝34，故三棱锥BACD 的外接球的表面积为4πR 2＝34π，选D.11．(2016·某某模拟)三棱锥PABC 中，PA ⊥平面ABC 且PA ＝2，△ABC 是边长为3的等边三角形，则该三棱锥外接球的表面积为( )A.4π3B ．4πC ．8πD ．20π 解析：选C 由题意得，此三棱锥外接球即为以△ABC 为底面，以PA 为高的正三棱柱的外接球，因为△ABC 的外接圆半径r ＝32×3×23＝1，外接球球心到△ABC 的外接圆圆心的距离d ＝1，所以外接球的半径R ＝r 2＋d 2＝2，所以三棱锥外接球的表面积S ＝4πR 2＝8π，故选C .12．(2016·某某调研)一锥体的三视图如图所示，则该棱锥的最长棱的棱长为( )A.33B.17C.41D.42解析：选C 依题意，题中的几何体是四棱锥EABB 1A 1，如图所示(其中ABCDA 1B 1C 1D 1是棱长为4的正方体，C 1E ＝1)，EA ＝32＋42＋42＝41，EA 1＝12＋42＋42＝33，EB ＝32＋42＝5，EB 1＝12＋42＝17，AB ＝BB 1＝B 1A 1＝A 1A ＝4，因此该几何体的最长棱的棱长为41，选C.二、填空题13．(2016·某某高考)已知某三棱锥的三视图如图所示，则该三棱锥的体积是________．解析：由三视图可得三棱锥如图所示，则V ＝13×⎝ ⎛⎭⎪⎫12×23×1×1＝33.答案：3314．如图是某空间几何体的三视图，则该几何体的体积为________．解析：由三视图可知，该几何体是棱长为2，2，1的长方体挖去一个半径为1的半球，所以长方体的体积为2×2×1＝4，半球的体积为12×43π×13＝2π3，所以该几何体的体积是4－2π3. 答案：4－2π315．(2016·某某调研)半径为2的球O 中有一内接正四棱柱(底面是正方形，侧棱垂直底面)．当该正四棱柱的侧面积最大时，球的表面积与该正四棱柱的侧面积之差是________．解析：依题意，设球的内接正四棱柱的底面边长为a 、高为h ，则有16＝2a 2＋h 2≥22ah ，即4ah ≤162，该正四棱柱的侧面积S ＝4ah ≤162，当且仅当h ＝2a ＝22时取等号．因此，当该正四棱柱的侧面积最大时，球的表面积与该正四棱柱的侧面积之差是4π×22－162＝16(π－2)．答案：16(π－2)16．(2016·某某质检)某几何体的三视图如图所示，当xy 取得最大值时，该几何体的体积是________．解析：由题意可知，该几何体为如图所示的四棱锥PABCD ，CD ＝y 2，AB ＝y ，AC ＝5，CP ＝7，BP ＝x ， ∴BP 2＝BC 2＋CP 2，即x 2＝25－y 2＋7，x 2＋y 2＝32≥2xy ，则xy ≤16，当且仅当x ＝y ＝4时，等号成立．此时该几何体的体积V ＝13×2＋42×3×7＝37. 答案：37。
2017届高三数学二轮复习第一篇专题通关攻略专题五立体几何1.5.1空间几何体的三视图表面积及体积课
(3)圆锥的表面积公式:S=_π__r_2_+_π__r_l =_π__r_(_r_+_l)_(其中圆 锥的底面半径为_r_,母线长为_l ). (4)圆台的表面积公式:S= _π__(_r_′__2+_r_2_+_r_′__l_+_r_l)_(其中 圆台的上、下底面半径分别为_r_′__和_r_,母线长为_l ). (5)球的表面积公式:S=_4_π__R_2 (其中球的半径为_R_).
它的俯视图可能是 ( )
【解题导引】(1)由选项中的直观图逐个验证其三视图 是否符合已知三视图. (2)根据三视图的定义、画法规则、摆放规则判断. (3)根据几何体形状及轮廓线的虚、实情况判断.
【规范解答】(1)选B.由已知三视图知,选项A,C中所给 几何体的正(主)视图、俯视图不符合要求,选项D中所 给几何体的侧(左)视图不符合要求,而B中的几何体均 符合.
2.对三视图的理解或空间几何体的认识不准确致误:将 三视图还原为其对应的几何体时,一定要准确理解所给 的三视图,才能准确还原出其对应的几何体.
3.不能根据三视图的有关数据正确得到空间几何体的 相关数据致误:对由三视图计算其对应几何体的表面积 或体积时,一定要正确找准对应几何体中的相关数据. 4.不能准确把握组合体的构成而致误:对所给组合体求 其表面积、体积时,易弄错其构成,导致计算错误.
【考题回访】 1.(2016·全国卷Ⅱ)如图是由圆柱与圆锥组合而成的几 何体的三视图,则该几何体的表面积为 ( )
A.20π B.24π C.28π D.32π
【解析】选C.几何体是圆锥与圆柱的组合体,设圆柱底
面圆半径为r,周长为c,圆锥母线长为l,圆柱高为h.由
图得r=2,c=2πr=4π,h=4,由勾股定理得:
2017年高考数学(深化复习+命题热点提分)专题12 空间几何体的三视图﹑表面积及体积 文
专题12 空间几何体的三视图﹑表面积及体积文1．一个侧面积为4π的圆柱，其正视图、俯视图是如图所示的两个边长相等的正方形，则与这个圆柱具有相同的正视图、俯视图的三棱柱的相应的侧视图可以为( )【答案】：C【解析】：三棱柱一定有两个侧面垂直，故只能是选项C中的图形．2．一个锥体的主视图和左视图如图所示，下面选项中，不可能是该锥体的俯视图的是( )【答案】 C3.一个正方体截去两个角后所得几何体的正(主)视图、侧(左)视图如图所示，则其俯视图为( )【答案】 C【解析】由题意得正方体截去的两个角如图所示，故其俯视图应选C.4．将长方体截去一个四棱锥，得到的几何体如图所示，则该几何体的左视图为( )【答案】 C5．如图，用斜二测画法得到四边形ABCD 是下底角为45°的等腰梯形，其下底长为5，一腰长为2，则原四边形的面积是________．【答案】 8 2【解析】：作DE ⊥AB 于E ，CF ⊥AB 于F ，则AE ＝BF ＝AD cos 45°＝1，∴CD ＝EF ＝3.将原图复原(如图)，则原四边形应为直角梯形，∠A ′＝90°，A ′B ′＝5，C ′D ′＝3，A ′D ′＝22，∴S 四边形A ′B ′C ′D ′＝12×(5＋3)×22＝8 2.6.如图是一个几何体的正视图、侧视图、俯视图，则该几何体的体积是( )A ．24B ．12C ．8D ．4【答案】 B7．某几何体的三视图如图所示，其中正视图是腰长为2的等腰三角形，俯视图是半径为1的半圆，则其侧视图的面积是( )A.12B.32 C ．1 D.3 【答案】 B【解析】 有三视图可以得到原几何体是以1为半径，母线长为2的半个圆锥，故侧视图的面积是32，故选B.8．已知某几何体的三视图如图所示，其中，正视图、侧视图均是由三角形与半圆构成的，俯视图由圆与内接三角形构成，根据图中的数据可得此几何体的体积为( )A.2π3＋16B.4π3＋16C.2π6＋16D.2π3＋12【答案】 C【解析】 据三视图可知，该几何体是一个半球(下部)与一个四面体(上部)的组合体，其直观图如图所示，其中BA ，BC ，BP 两两垂直，且BA ＝BC ＝BP ＝1，∴(半)球的直径长为AC ＝2，∴该几何体的体积为V＝V半球＋V PABC＝12×43π⎝⎛⎭⎪⎫AC23＋13×12×BA·BC·PB＝2π6＋16.9.某个几何体的三视图如图所示(其中正视图中的圆弧是半径为2的半圆)，则该几何体的表面积为( )A．92＋24πB．82＋24πC．92＋14πD．82＋14π【答案】 C10.四棱锥PABCD的三视图如图所示，四棱锥PABCD的五个顶点都在一个球面上，E，F分别是棱AB，CD的中点，直线EF被球面所截得的线段长为22，则该球的表面积为( )A ．12πB ．24πC ．36πD ．48π 【答案】 A11．用6根木棒围成一个棱锥，已知其中有两根的长度为 3 cm 和 2 cm ，其余四根的长度均为1 cm ，则这样的三棱锥的体积为________cm 3.【答案】212【解析】 由题意知该几何体如图所示，SA ＝SB ＝SC ＝BC ＝1，AB ＝2，AC ＝3，则∠ABC ＝90°，取AC 的中点O ，连接SO 、OB ，则SO ⊥AC ，所以SO ＝SA 2－AO 2＝12，OB ＝12AC ＝32，又SB ＝1，所以SO 2＋OB 2＝SB 2，所以∠SOB ＝90°，又SO ⊥AC ，所以SO ⊥底面ABC ，故所求三棱锥的体积V ＝13×22×12＝212.12．如图，矩形O ′A ′B ′C ′是水平放置的一个平面图形的直观图，其中O ′A ′＝6，O ′C ′＝2，则原图形OABC 的面积为________．【答案】 24 2【解析】 由题意知原图形OABC 是平行四边形，且OA ＝BC ＝6，设平行四边形OABC 的高为OE ，则OE ×12×22＝O ′C ′，∵O ′C ′＝2，∴OE ＝42，∴S ▱OABC ＝6×42＝24 2.13．如图所示，E，F分别是正方体的面ADD1A1，面BCC1B1的中心，则四边形BFD1E在该正方体的面上的正投影可能是________．(要求：把可能的图的序号都填上)【答案】②③【解析】由正投影的定义，四边形BFD1E在面AA1D1D与面BB1C1C上的正投影是图③；其在面ABB1A1与面DCC1D1上的正投影是图②；其在面ABCD与面A1B1C1D1上的正投影也是②，故①④错误．14．用一个平行于圆锥底面的平面截这个圆锥，截得圆台的上、下底面的面积之比为1∶16，截去的圆锥的母线长是3 cm，求圆台的母线长．15．如图是一个几何体的正视图和俯视图．(1)试判断该几何体是什么几何体；(2)画出其侧视图，并求该平面图形的面积；(3)求出该几何体的体积．16.已知某几何体的俯视图是如右图所示的矩形，正视图(或称主视图)是一个底边长为8，高为4的等腰三角形，侧视图(或称左视图)是一个底边长为6、高为4的等腰三角形．(1)求该几何体的体积V ； (2)求该几何体的侧面积S .【解析】由题设可知，几何体是一个高为4的四棱锥，其底面是长、宽分别为8和6的矩形，正侧面及其相对侧面均为底边长为8，高为h 1的等腰三角形，左、右侧面均为底边长为6，高为h 2的等腰三角形，如图所示．(1)几何体的体积为：V ＝13·S 矩形·h ＝13×6×8×4＝64.(2)正侧面及相对侧面底边上的高为h 1＝42＋32＝5.左、右侧面的底边上的高为h 2＝42＋42＝4 2. 故几何体的侧面面积为：S ＝2×(12×8×5＋12×6×42)＝40＋24 2.17.正三棱锥的高为1，底面边长为26，内有一个球与它的四个面都相切(如图)．求：(1)这个正三棱锥的表面积；(2)这个正三棱锥内切球的表面积与体积．(2)设正三棱锥P ABC 的内切球球心为O ，连接OP ，OA ，OB ，OC ，而O 点到三棱锥的四个面的距离都为球的半径r .∴V P ABC ＝V O PAB ＋V O PBC ＋V O PAC ＋V O ABC ＝13S 侧·r ＋13S △ABC ·r ＝13S 表·r ＝(32＋23)r .又V P ABC ＝13×12×32×(26)2×1＝23，∴(32＋23)r ＝23，得r ＝2332＋23＝23（32－23）18－12＝6－2.∴S 内切球＝4π(6－2)2＝(40－166)π.V 内切球＝43π(6－2)3＝83(96－22)π.。
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题型专题(五) 空间几何体的三视图、表面积与体积1．一个物体的三视图的排列规则俯视图放在正(主)视图的下面，长度与正(主)视图的长度一样，侧(左)视图放在正(主)视图的右面，高度与正(主)视图的高度一样，宽度与俯视图的宽度一样．即“长对正、高平齐、宽相等”．2．由三视图还原几何体的步骤一般先从俯视图确定底面，再利用正(主)视图与侧(左)视图确定几何体．[题组练透]1．已知长方体的底面是边长为1的正方形，高为2，其俯视图是一个面积为1的正方形，侧视图是一个面积为2的矩形，则该长方体的正视图的面积等于( )A．1 B. 2 C．2 D．2 2解析：选C 依题意得，题中的长方体的侧视图的高等于2，正视图的长是2，因此相应的正视图的面积等于2×2＝2.2．(2016·天津高考)将一个长方体沿相邻三个面的对角线截去一个棱锥，得到的几何体的正视图与俯视图如图所示，则该几何体的侧(左)视图为( )解析：选B 由几何体的正视图和俯视图可知该几何体为图①，故其侧(左)视图为图②.3．(2016·兰州模拟)如图，网格纸上小正方形的边长为1，粗实线画出的是某多面体的三视图，则该多面体最长的棱长等于( )A.34B.41 C ．5 2 D ．215解析：选C 由正视图、侧视图、俯视图的形状，可判断该几何体为三棱锥，形状如图，其中SC ⊥平面ABC ，AC ⊥AB ，所以最长的棱长为SB ＝5 2.[技法融会]1．由三视图还原到直观图的三步骤 (1)根据俯视图确定几何体的底面．(2)根据正(主)视图或侧(左)视图确定几何体的侧棱与侧面的特征，调整实线和虚线所对应的棱、面的位置．(3)确定几何体的直观图形状．2．(易错提醒)在读图或者画空间几何体的三视图时，应注意三视图中的实虚线.空间几何体的几组常用公式(1)柱体、锥体、台体的侧面积公式 ①S 柱侧＝ch (c 为底面周长，h 为高)； ②S 锥侧＝12ch ′(c 为底面周长，h ′为斜高)；③S 台侧＝12(c ＋c ′)h ′(c ′，c 分别为上下底面的周长，h ′为斜高)．(2)柱体、锥体、台体的体积公式 ①V 柱体＝Sh (S 为底面面积，h 为高)； ②V 锥体＝13Sh (S 为底面面积，h 为高)；③V 台体＝13(S ＋SS ′＋S ′)h (S ，S ′分别为上下底面的面积，h 为高．不要求记忆)．(3)球的表面积和体积公式 ①S 球＝4πR 2(R 为球的半径)； ②V 球＝43πR 3(R 为球的半径)．[题组练透]1．(2016·全国乙卷)如图，某几何体的三视图是三个半径相等的圆及每个圆中两条互相垂直的半径．若该几何体的体积是28π3，则它的表面积是( )A ．17πB ．18πC ．20πD ．28π解析：选A 由几何体的三视图可知，该几何体是一个球体去掉上半球的14，得到的几何体如图．设球的半径为R ，则43πR 3－18×43πR 3＝283π，解得R ＝2.因此它的表面积为78×4πR 2＋34πR 2＝17π.故选A.2．(2016·兰州模拟)一个几何体的三视图如图所示，其中正视图和侧视图是腰长为1的两个等腰直角三角形，则该几何体外接球的体积为( )A.32π B.32C ．3πD ．3 解析：选A 由题意得，该几何体为四棱锥，且该四棱锥的外接球即为棱长为1的正方体的外接球，其半径为32，故体积为43π⎝ ⎛⎭⎪⎫323＝32π.3．(2016·广州模拟)一个六棱柱的底面是正六边形，侧棱垂直于底面，所有棱的长都为1，顶点都在同一个球面上，则该球的体积为( )A ．20π B.205π3 C ．5π D.55π6解析：选D 由题意知六棱柱的底面正六边形的外接圆半径r ＝1，其高h ＝1，∴球半径为R ＝r 2＋⎝ ⎛⎭⎪⎫h 22＝1＋14＝54，∴该球的体积V ＝43πR 3＝43×54 54π＝55π6. 4．(2016·重庆模拟)若正三棱锥A BCD 中，AB ⊥AC ，且BC ＝1，则三棱锥A BCD 的高为( ) A.66 B.33 C.22 D.63解析：选A 设三棱锥A BCD 的高为h .依题意得AB ，AC ，AD 两两垂直，且AB ＝AC ＝AD ＝22BC ＝22，△BCD 的面积为34×12＝34.由V A BCD ＝V B ACD 得13S △BCD ·h ＝13S △ACD ·AB ，即13×34×h ＝13×12×⎝ ⎛⎭⎪⎫222×22，解得h ＝66，即三棱锥A BCD 的高h ＝66.选A.5．(2016·北京高考)某四棱柱的三视图如图所示，则该四棱柱的体积为________．解析：由题意知该四棱柱为直四棱柱，其高为1，其底面为上底长为1，下底长为2，高为1的等腰梯形，所以该四棱柱的体积为V ＝（1＋2）×12×1＝32.答案：32[技法融会]1．求解几何体的表面积及体积的2大技巧(1)求几何体的表面积及体积问题，可以多角度、多方位地考虑，熟记公式是关键所在．求三棱锥的体积，等体积转化是常用的方法，转化原则是其高易求，底面放在已知几何体的某一面上．(2)求不规则几何体的体积，常用分割或补形的思想，将不规则几何体转化为规则几何体以易于求解．2．(易错提醒)对于简单组合体表面积与体积的计算，由于不能准确分析组合体的结构，以致得出错误结论.与球有关的组合体问题，一种是内切，一种是外接．解题时要认真分析图形，明确切点和接点的位置，确定有关元素间的数量关系，并作出合适的截面图．[题组练透]1．(2016·全国丙卷)在封闭的直三棱柱ABC A 1B 1C 1内有一个体积为V 的球．若AB ⊥BC ，AB ＝6，BC ＝8，AA 1＝3，则V 的最大值是( )A ．4π B.9π2 C ．6π D.32π3解析：选B 设球的半径为R ，∵△ABC 的内切圆半径为6＋8－102＝2，∴R ≤2.又2R ≤3，∴R ≤32，∴V max ＝43×π×⎝ ⎛⎭⎪⎫323＝9π2.故选B.2．(2016·石家庄一模)在三棱锥P ABC 中，PA ＝BC ＝4，PB ＝AC ＝5，PC ＝AB ＝11，则三棱锥P ABC 的外接球的表面积为________．解析：将三棱锥P ABC 放到长方体中，如图，设长方体的长、宽、高分别是a ，b ，c ，则⎩⎪⎨⎪⎧a 2＋b 2＝16b 2＋c 2＝25c 2＋a 2＝11，相加解得a 2＋b 2＋c 2＝26，因为三棱锥P ABC 的外接球即该长方体的外接球，所以外接球的直径2R ＝a 2＋b 2＋c 2＝26，则三棱锥外接球的表面积为4πR 2＝26π.答案：26π [技法融会]处理球与多面体切接问题的思路(1)过球及多面体中的特殊点(一般为接、切点)或线作面，化空间问题为平面问题； (2)利用平面几何知识寻找几何体中元素间的关系，确定球心位置； (3)建立几何量间关系，求半径r .立体几何与函数最值的交汇近几年，高考对立体几何的考查，正逐步由简单的计算问题向与最值问题交汇命题转变，强化了函数思想在立体几何中的应用，加大了题目的难度．[新题速递]1．(2016·河南六市联考)一矩形的一边在x 轴上，另两个顶点在函数y ＝2x1＋x2(x >0)的图象上，如图，则此矩形绕x 轴旋转而成的几何体的体积的最大值是( )A ．π B.π3 C.π4 D.π2解析：选A ∵y ＝2x 1＋x2(x >0)，∴yx 2－2x ＋y ＝0，将其视为关于x 的一元二次方程，设x 1，x 2是其两根，∴绕x 轴旋转而成的几何体的体积V ＝πy 2|x 1－x 2|＝πy 2·4－4y2y＝2π14－⎝ ⎛⎭⎪⎫y 2－122≤π，当且仅当y 2＝12，即y ＝22时等号成立，故选A.2．已知正六棱柱的12个顶点都在一个半径为3的球面上，当正棱柱的体积取最大值时，其高的值为( )A ．3 3 B. 3 C ．2 6 D ．2 3解析：选D 设正六棱柱的底面边长为a ，高为h ，则可得a 2＋h 24＝9，即a 2＝9－h 24，那么正六棱柱的体积V ＝⎝⎛⎭⎪⎫6×34a 2×h ＝332⎝ ⎛⎭⎪⎫9－h 24h ＝332⎝ ⎛⎭⎪⎫－h 34＋9h ， 令y ＝－h 34＋9h ，则y ′＝－3h24＋9，令y ′＝0，解得h ＝23，易知当h ＝23时，y 取最大值，即正六棱柱的体积最大． [技法融会]解答此类问题的一般思路是把所求空间几何体的面积和体积表示为关于线段长x 或某一角θ的函数，有时还要利用导数求取最值．一、选择题1．如图所示是一个物体的三视图，则此三视图所描述物体的直观图是( )解析：选D 先观察俯视图，由俯视图可知选项B 和D 中的一个正确，由正视图和侧视图可知选项D 正确．2．(2016·广州模拟)一个几何体的三视图如图所示，其中正视图与侧视图都是斜边长为2的直角三角形，俯视图是半径为1的四分之一圆周和两条半径，则这个几何体的体积为( )A.312π B.36π C.34π D.33π 解析：选A 由题意可知，该几何体是14个圆锥，圆锥的底面半径是1，高是3，故该几何体的体积V ＝13×14×π×12×3＝312π.3．某几何体的三视图如图所示，则该几何体的体积为( )A.13＋2πB.13π6C.7π3D.5π2解析：选B 由三视图可知，该几何体是一个圆柱和半个圆锥组合而成的几何体，其体积为π×12×2＋12×13π×12×1＝13π6.4．(2016·江西两市联考)某几何体的三视图如图所示，且该几何体的体积是3，则正视图中的x 的值是( )A ．2 B.92 C.32D ．3解析：选D 由三视图判断该几何体为四棱锥，且底面为梯形，高为x ，∴该几何体的体积V ＝13×12×(1＋2)×2×x ＝3，解得x ＝3.5．(2016·山东高考)一个由半球和四棱锥组成的几何体，其三视图如图所示，则该几何体的体积为( )A.13＋23πB.13＋23πC.13＋26π D ．1＋26π 解析：选C 由三视图知，该四棱锥是底面边长为1，高为1的正四棱锥，结合三视图可得半球半径为22，从而该几何体的体积为13×12×1＋12×43π×⎝ ⎛⎭⎪⎫223＝13＋26π.故选C.6．(2016·安徽江南十校联考)某几何体的三视图如图所示，其中侧视图的下半部分曲线为半圆弧，则该几何体的表面积为( )A ．4π＋16＋4 3B ．5π＋16＋4 3C ．4π＋16＋2 3D ．5π＋16＋2 3解析：选D 由三视图可知该几何体是一个正三棱柱和一个半圆柱的组合体，三棱柱的两个侧面面积之和为2×4×2＝16，两个底面面积之和为2×12×2×3＝23；半圆柱的侧面积为π×4＝4π，两个底面面积之和为2×12×π×12＝π，所以几何体的表面积为5π＋16＋23，故选D.7．(2016·昆明七校调研)一个正三棱柱被平面截去一部分后，剩余部分的三视图如图，则截去部分体积与剩余部分体积的比值为( )A.15B.16C.17D.18解析：选A 依题意，剩余部分所表示的几何体是从正三棱柱ABC A 1B 1C 1(其底面边长是2)中截去三棱锥E A 1B 1C 1 (其中E 是侧棱BB 1的中点)，因此三棱锥E A 1B 1C 1的体积为＝13×34×22×1＝33，剩余部分的体积为＝34×22×2－33＝533，因此截去部分体积与剩余部分体积的比值为15，选A.8．(2015·全国卷Ⅱ)一个正方体被一个平面截去一部分后，剩余部分的三视图如下图，则截去部分体积与剩余部分体积的比值为( )A.18B.17C.16D.15解析：选D 由已知三视图知该几何体是由一个正方体截去了一个“大角”后剩余的部分，如图所示，截去部分是一个三棱锥．设正方体的棱长为1，则三棱锥的体积为V 1＝13×12×1×1×1＝16，剩余部分的体积V 2＝13－16＝56.所以V 1V 2＝1656＝15.9．(2016·江西赣州二模)某几何体的正视图和侧视图如图(1)，它的俯视图的直观图是矩形O 1A 1B 1C 1，如图(2)，其中O 1A 1＝6，O 1C 1＝2，则该几何体的侧面积为( )A ．48B ．64C ．96D ．128解析：选C 由几何体的三视图可知该几何体为一个四棱柱．因为它的俯视图的直观图是矩形O 1A 1B 1C 1，其中O 1A 1＝6，O 1C 1＝2，所以俯视图的直观图的面积为12，由平面图形的直观图与原图形面积的关系可知俯视图的面积为242，易知俯视图是边长为6的菱形，又几何体的高为4，所以该几何体的侧面积为4×6×4＝96.故选C.10．等腰△ABC 中，AB ＝AC ＝5，BC ＝6，将△ABC 沿BC 边上的高AD 折成直二面角BADC ，则三棱锥BACD 的外接球的表面积为( )A ．5π B.203π C ．10π D ．34π解析：选D 依题意，在三棱锥BACD 中，AD ，BD ，CD 两两垂直，且AD ＝4，BD ＝CD ＝3，因此可将三棱锥BACD 补形成一个长方体，该长方体的长、宽、高分别为3、3、4，且其外接球的直径2R ＝32＋32＋42＝34，故三棱锥BACD 的外接球的表面积为4πR 2＝34π，选D.11．(2016·唐山模拟)三棱锥PABC 中，PA ⊥平面ABC 且PA ＝2，△ABC 是边长为3的等边三角形，则该三棱锥外接球的表面积为( )A.4π3B ．4πC ．8πD ．20π 解析：选C 由题意得，此三棱锥外接球即为以△ABC 为底面，以PA 为高的正三棱柱的外接球，因为△ABC 的外接圆半径r ＝32×3×23＝1，外接球球心到△ABC 的外接圆圆心的距离d ＝1，所以外接球的半径R ＝r 2＋d 2＝2，所以三棱锥外接球的表面积S ＝4πR 2＝8π，故选C .12．(2016·海口调研)一锥体的三视图如图所示，则该棱锥的最长棱的棱长为( )A.33B.17C.41D.42解析：选C 依题意，题中的几何体是四棱锥EABB 1A 1，如图所示(其中ABCDA 1B 1C 1D 1是棱长为4的正方体，C 1E ＝1)，EA ＝32＋42＋42＝41，EA 1＝12＋42＋42＝33，EB ＝32＋42＝5，EB 1＝12＋42＝17，AB ＝BB 1＝B 1A 1＝A 1A ＝4，因此该几何体的最长棱的棱长为41，选C.二、填空题13．(2016·四川高考)已知某三棱锥的三视图如图所示，则该三棱锥的体积是________．解析：由三视图可得三棱锥如图所示，则V ＝13×⎝ ⎛⎭⎪⎫12×23×1×1＝33.答案：3314．如图是某空间几何体的三视图，则该几何体的体积为________．解析：由三视图可知，该几何体是棱长为2，2，1的长方体挖去一个半径为1的半球，所以长方体的体积为2×2×1＝4，半球的体积为12×43π×13＝2π3，所以该几何体的体积是4－2π3. 答案：4－2π315．(2016·海口调研)半径为2的球O 中有一内接正四棱柱(底面是正方形，侧棱垂直底面)．当该正四棱柱的侧面积最大时，球的表面积与该正四棱柱的侧面积之差是________．解析：依题意，设球的内接正四棱柱的底面边长为a 、高为h ，则有16＝2a 2＋h 2≥22ah ，即4ah ≤162，该正四棱柱的侧面积S ＝4ah ≤162，当且仅当h ＝2a ＝22时取等号．因此，当该正四棱柱的侧面积最大时，球的表面积与该正四棱柱的侧面积之差是4π×22－162＝16(π－2)．答案：16(π－2)16．(2016·山西质检)某几何体的三视图如图所示，当xy 取得最大值时，该几何体的体积是________．解析：由题意可知，该几何体为如图所示的四棱锥PAB CD ，CD ＝y 2，AB ＝y ，AC ＝5，CP ＝7，BP ＝x ，∴BP 2＝BC 2＋CP 2，即x 2＝25－y 2＋7，x 2＋y 2＝32≥2xy ，则xy ≤16，当且仅当x ＝y ＝4时，等号成立．此时该几何体的体积V ＝13×2＋42×3×7＝37.答案：37。