空间几何体习题答案
高二数学空间几何体试题答案及解析
高二数学空间几何体试题答案及解析1.正五棱柱中,不同在任何侧面且不同在任何底面的两顶点的连线称为它的对角线,那么一个正五棱柱对角线的条数共有( )A.20B.15C.12D.10【答案】D【解析】由图可知对于上底面的每一个顶点,在下底面有两个顶点与其连线可成为五棱柱的对角线,故五棱柱的对角线的条数共有条.【考点】正五棱柱的几何特征.2.顶点在同一球面上的正四棱柱体ABCD-A1B1C1D1中,,,则两点间的球面距离为()A.B.C.D.【答案】B【解析】已知正四棱柱ABCD-A1B1C1D1的底面ABCD边长为1,高,它的八个顶点都在同一球面上,那么,正四棱柱ABCD-A1B1C1D1的对角线长为球的直径,中点O为球心.正四棱柱对角线AC1=2,则球的半径为1.根据题中所给数据,可得∠AOC=,则A,C两点的球面距离为。
选B.【考点】正四棱柱及其外接球的几何特征,球面距离的概念。
点评:简单题,关键是认识到:正四棱柱ABCD-A1B1C1D1的八个顶点都在同一球面上,得到正四棱柱ABCD-A1B1C1D1的对角线长即为球的直径。
3.设长方体的三条棱长分别为、、,若长方体所有棱长度之和为,一条对角线长度为,体积为,则等于( ).A.B.C.D.【答案】A【解析】设长方体的长、宽、高分别为a,b,c,由题意可知,a+b+c=6…①,abc=2…②,a2+b2+c2=25…③,由①式平方-②可得ab+bc+ac=…④,④÷②得: =,故选A【考点】本题考查了长方体的有关知识点评:此类问题主要考查了点、线、面间的距离计算,考查空间想象能力、运算能力,是基础题.4.已知球的半径为2,相互垂直的两个平面分别截球面得两个圆.若两圆的公共弦长为2,则两圆的圆心距等于.【答案】【解析】设两圆的圆心分别为O1、O2,球心为O,公共弦为AB,其中点为E,则OO1EO2为矩形,于是对角线O1O2=OE,而OE=,∴两圆心的距离O1O2=【考点】本题考查了球的有关概念,两平面垂直的性质.点评:求解本题,可以从三个圆心上找关系,构建矩形利用对角线相等即可求解出答案.5.(本题12分)如图,已知正四棱柱ABCD—A1B1C1D1中,底面边长AB=2,侧棱BB1的长为4,过点B作B1C的垂线交侧棱CC1于点E,交B1C于点F,⑵证:平面A1CB⊥平面BDE;⑵求A1B与平面BDE所成角的正弦值。
(完整版)空间几何体练习题含答案
第一章空间几何体一、选择题1.下图是由哪个平面图形旋转得到的()A B C D2.过圆锥的高的三等分点作平行于底面的截面,它们把圆锥侧面分成的三部分的面积之比为()A. B. C. D.1:2:31:3:51:2:41:3:93.在棱长为的正方体上,分别用过共顶点的三条棱中点的平面截该正方形,则截去个三18棱锥后,剩下的几何体的体积是()A. B. C. D.237645564.已知圆柱与圆锥的底面积相等,高也相等,它们的体积分别为和,则(1V2V12:V V=)A. B. C. D.1:31:12:13:15.如果两个球的体积之比为,那么两个球的表面积之比为( )8:27A. B. C. D.8:272:34:92:96.有一个几何体的三视图及其尺寸如下(单位),则该几何体的表面积及体积为:cmA. ,B. ,224cmπ212cmπ215cmπ212cmπC. ,D. 以上都不正确224cmπ236cmπ二、填空题1. 若圆锥的表面积是,侧面展开图的圆心角是,则圆锥的体积是_______。
15π0602.一个半球的全面积为,一个圆柱与此半球等底等体积,则这个圆柱的全面积是.Q3.球的半径扩大为原来的倍,它的体积扩大为原来的_________ 倍.24.一个直径为厘米的圆柱形水桶中放入一个铁球,球全部没入水中后,水面升高厘米329则此球的半径为_________厘米.5.已知棱台的上下底面面积分别为,高为,则该棱台的体积为___________。
4,163三、解答题1. (如图)在底半径为,母线长为的圆柱,求圆柱的表面积242.如图,在四边形中,,,,,ABCD 090DAB ∠=0135ADC ∠=5AB =CD =,求四边形绕旋转一周所成几何体的表面积及体积.2AD =ABCD AD参考答案一、选择题1.A 几何体是圆台上加了个圆锥,分别由直角梯形和直角三角形旋转而得2.B 从此圆锥可以看出三个圆锥,123123::1:2:3,::1:2:3,r r r l l l == 12312132::1:4:9,:():()1:3:5S S S S S S S S =--=3.D 111115818322226V V -=-⨯⨯⨯⨯⨯=正方体三棱锥4.D 121:():()3:13V V Sh Sh ==5.C 121212:8:27,:2:3,:4:9V V r r S S ===6.A 此几何体是个圆锥,23,5,4,33524r l h S πππ====⨯+⨯⨯=表面 2134123V ππ=⨯⨯=二、填空题1. 设圆锥的底面半径为,母线为,则,得,r l 123r l ππ=6l r =,得,圆锥的高226715S r r r r ππππ=+⋅==r =h =21115337V r h ππ==⨯=2. 109Q 22223,S R R R Q R πππ=+===全 32222221010,,2233339V R R h h R S R R R R Q πππππ==⋅==+⋅==3. 821212,8r r V V ==4. 12234,123V Sh r h R R ππ=====5. 28'11()(416)32833V S S h =++=⨯+⨯= 三、解答题1.解:圆锥的高,h ==1r =22(2S SS πππ=+=+=侧面表面底面 2.解:S S S S=++表面圆台底面圆台侧面圆锥侧面25(25)2πππ=⨯+⨯+⨯⨯⨯1)π=+ V V V=-圆台圆锥222112211()331483r r r r h r h πππ=++-=。
空间几何体(习题及答案)
空间几何体(习题)1.判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”①直角三角形绕一边所在直线旋转得到的旋转体是圆锥()②有两个面互相平行,其余各面都是等腰梯形的多面体是棱台()③棱台的上、下底面是相似多边形,并且互相平行()④直角梯形以其垂直于底边的腰所在直线为轴旋转所得的旋转体是圆台()⑤有两个面互相平行,其余各面都是平行四边形的多面体是棱柱()⑥有一个面是多边形,其余各面都是三角形的几何体叫棱锥()⑦所有侧面都是正方形的四棱柱一定是正方体()⑧一个棱锥可以有两条侧棱和底面垂直()⑨若正棱锥的底面边长与侧棱长相等,则该棱锥可以是六棱锥()2.如图,将装有水的长方体水槽ABCD-A1B1C1D1 固定底面棱BC 后,将水槽向右倾斜一个小角度,则倾斜后水槽中的水形成的几何体是()A.棱柱B.棱台C.棱柱与棱锥的组合体D.不能确定13 3. 已知直角三角形的两直角边长分别为4 cm ,3 cm ,以其中一条直角边所在直线为轴旋转一周,得到的几何体的底面积为 ()A .9π cm 2B .16π cm 2C .9π cm 2 或 25 πcm 2D .9π cm 2 或 16π cm 24. 若一个圆锥的侧面展开图是面积为 2π的半圆面,则该圆锥的体积为.5. 已知高为3 的直棱柱ABC -A 1B 1C 1 的底面是边长为 2 的正三角形(如图所示),则三棱锥 B 1-ABC 的体积为 .第 5 题图第 6 题图6. 已知三棱锥的底面是边长为 a 的正三角形,则过各侧棱中点的截面的面积为( )A. 3 a 2 4B. 3 a 28C. 3 a 2 16D. 3 a 2327. 一个直角梯形的上底、下底、高的比为1:2: ,则由它旋转而成的圆台的上底面积、下底面积和侧面积的比为.8.将一钢球放入底面半径为2 cm 的盛有一定量水的圆柱形玻璃容器中,钢球完全没入水中(水也没有溢出),且水面升高1cm,则钢球的半径为.39.如图,棱锥的底面ABCD 是一个矩形,AC 与BD 交于点M,VM 是棱锥的高,若VM=4 cm,AB=4 cm,VC=5 cm,求棱锥的体积.10.如图,在正四棱台ABCD-A′B′C′D′中,上、下底面边长分别为4 cm 和16 cm,O,O′分别为两底面的中心,OO′=17 cm,E,E′分别为BC,B′C′的中点,连接EE′,O′E′,OE,求这个棱台的侧棱BB′和斜高EE′.【参考答案】1. × × √ √ × × × × ×2. A3. D4.3 π 35.6. C7. 1:4:68. 1cm9.10. 325cm33BB ' = 19cm ,EE ' = 5 13cm 3。
空间几何体的表面积与体积习题附答案
空间几何体的表面积与体积习题附答案1.圆柱的侧面积可以通过展开图计算,展开图是一个正方形,边长为2πr,所以侧面积为4πr^2,即4πS,因此选项为A。
2.根据三视图可以看出该几何体由两个同底的半圆锥组成,底面半径为1,高为3,因此体积为2×(1/3)πr^2h=π,因此选项为D。
3.根据三视图可以看出该几何体是一个组合体,由一个底面为等腰直角三角形的直三棱柱和一个底面为等腰直角三角形的三棱锥组成。
直三棱柱的高为2,三棱锥的高为2,因此梯形的高为2,底边为2和4,面积为(2+4)×2/2=6,共有2个梯形,因此梯形的面积之和为12,因此选项为B。
4.根据三视图可以看出该几何体为一个圆柱挖去一个同底的圆锥,圆锥的高为圆柱高的一半,因此圆锥的高为2,圆柱的底面积为π,侧面积为4π,圆锥的侧面积为2π×5/2=5π,因此表面积为π+4π+5π=9π+5π,因此选项为A。
5.根据三视图可以看出该几何体为一个直三棱柱削去一个同底的三棱锥,三棱柱的高为5,三棱锥的高为3,三棱锥与三棱柱的底面均为两直角边分别为3和4的直角三角形,因此三棱柱的体积为底面积×高=3×4×5=60,三棱锥的体积为1/3×底面积×高=1/3×3×4×3=4,因此该几何体的体积为60-4=56,因此选项为C。
C1F=4,连接EF,交AD于点G,求三角形AEF和四边形ABCG的面积和长方体ABCD-A1B1C1D1的体积.解:首先可以求出AE=BF=6,EF=8,再根据三角形相似可以求出AG=12,GD=4,因此AD=16,AGD为等腰直角三角形,所以GD=DG=4,因此CG=10,BG=AB-AG =4,所以ABCG为梯形,其面积为(AB+CG)×4=56.三角形AEF的面积为1/2×AE×EF=24.长方体ABCD-A1B1C1D1的体积为16×10×8=1280.题目1:一长方体被平面α分成两个高为10的直棱柱,求平面α把该长方体分成的两部分体积的比值。
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而 l12 l22 4a2 , 即152 52 92 52 4a2 , a 8, S侧面积 ch 4 8 5 160
7.D
V1
: V2
(Sh) : (1 3
Sh)
3:1
8.C
V1 :V2 8 : 27, r1 : r2 2 : 3, S1 : S2 4 : 9
9.A
二、10、 3 R3
、
、
的几何体构成的组合体.
13.正方体 ABCD A1B1C1D1 中, O 是上底面 ABCD 中心,若正方体的棱长为 a ,
则三棱锥 O AB1D1 的体积为____________ 三、解答题(每小题 13 分,共 26 分) 14.将圆心角为1200 ,面积为 3 的扇形,作为圆锥的侧面,求圆锥的表面积和体积
空间几何体测试题
(满分 100 分)
一、选择题(每小题 6 分,共 54 分)
1.有一个几何体的三视图如下图所示,这个几何体应是一个( )
A.棱台
B.棱锥
C.棱柱
D.都不对
主视图
左视图
俯视图
3.对于一个底边在 x 轴上的三角形,采用斜二测画法作出其直观图,其直观图面积是原三
角形面积的( )
A. 2 倍
C.1: 2
D.1:4
二、填空题(每小题 5 分,共 20 分) 10.半径为 R 的半圆卷成一个圆锥,则它的体积为________.
11.右面三视图所表示的几何体是
.
正视图
侧视图
俯视图
12.已知,ABCD 为等腰梯形,两底边为 AB,CD 且 AB>CD,绕 AB 所在的直线旋转一周
所得的几何体中是由
11、 2 :1 12、 六棱锥
高三数学空间几何体试题答案及解析
高三数学空间几何体试题答案及解析1.有一正方体,六个面上分别写有数字1、2、3、4、5、6,有3个人从不同的角度观察,结果如图所示.若记3的对面的数字为,4的对面的数字为,则 ( )A.3B.7C.8D.11【答案】C【解析】从图中可看出,与4相邻的是1、6、3、5,故与4相对的是2;与3相邻的是1、2、4、5,故与3相对的是6,所以.【考点】空间几何体.2.有一正方体,六个面上分别写有数字1、2、3、4、5、6,有3个人从不同的角度观察,结果如图所示.若记3的对面的数字为,4的对面的数字为,则 ( )A.3B.7C.8D.11【答案】C【解析】从图中可看出,与4相邻的是1、6、3、5,故与4相对的是2;与3相邻的是1、2、4、5,故与3相对的是6,所以.【考点】空间几何体.3.已知矩形的周长为36,矩形绕它的一条边旋转形成一个圆柱,则旋转形成的圆柱的侧面积的最大值为.【答案】81【解析】假设矩形的一边为(),则另一边为.以x长的变为轴旋转成的圆柱的侧面积为.所以当时,.【考点】1.旋转体的知识.2.函数的最值问题.4.已知四面体的外接球的球心在上,且平面,,若四面体的体积为,则该球的表面积为()A.B.C.D.【答案】D【解析】如下图所示,由于四面体的外接球的球心在上,则为其外接球的一条直径,因此,设球的半径为,在中,,由勾股定理得,,由于为球上一点,则,且平面,所以,,所以球的表面积为,故选D.【考点】1.勾股定理;2.三角形的面积;3.三棱锥的体积;4.球的表面积5.如图所示,在正方体ABCD A1B1C1D1中,M,N分别是BC1,CD1的中点,则下列判断错误的是()A.MN与CC1垂直B.MN与AC垂直C.MN与BD平行D.MN与A1B1平行【答案】D【解析】由于C1D1与A1B1平行,MN与C1D1是异面直线,所以MN与A1B1是异面直线,故选项D错误.6.如图,正方形BCDE的边长为a,已知AB=BC,将直角△ABE沿BE边折起,A点在平面BCDE 上的射影为D点,则对翻折后的几何体有如下描述:(1)AB与DE所成角的正切值是.(2)三棱锥B-ACE的体积是a3.(3)AB∥CD.(4)平面EAB⊥平面ADE.其中正确的叙述有(写出所有正确结论的编号).【答案】(1)(2)(4)【解析】翻折后得到的直观图如图所示.AB与DE所成的角也就是AB与BC所成的角,即为∠ABC.因为AD⊥平面BCDE,所以平面ADC⊥平面BCDE. 又因为四边形BCDE为正方形,所以BC⊥CD.可得BC⊥平面ACD.所以BC⊥AC.因为BC=a,AB=BC=a,则AC== a.在Rt△ABC中,tan∠ABC==.故(1)正确;由AD==a,可得VB-ACE =VA-BCE=×a2·a=,故(2)正确;因为AB与CD异面,故(3)错;因为AD⊥平面BCDE,所以平面ADE⊥平面BCDE.又BE⊥ED,所以BE⊥平面ADE,故平面EAB⊥平面ADE,故(4)正确.7.如图所示的几何体ABCDFE中,△ABC,△DFE都是等边三角形,且所在平面平行,四边形BCED为正方形,且所在平面垂直于平面ABC.(Ⅰ)证明:平面ADE∥平面BCF;(Ⅱ)求二面角D-AE-F的正切值.【答案】(Ⅰ)利用线线平行,则面面平行证明,即可得证;(Ⅱ).【解析】(Ⅰ)先证明四边形为平行四边形得,又,所以平面平面;(Ⅱ)建立空间直角坐标系,先求出平面的一个法向量,再求出平面的一个法向量,然后利用公式即可求出余弦值为,进而求出正切值.试题解析:(Ⅰ)取的中点,的中点,连接.则,又平面平面,所以平面,同理平面,所以又易得,所以四边形为平行四边形,所以,又,所以平面平面. (6分)(Ⅱ)建立如图所示的空间直角坐标系,设,则,,,,,.设平面的一个法向量是,则,令,得. (9分)设平面的一个法向量是,则令,得.所以,易知二面角为锐二面角,故其余弦值为,所以二面角的正切值为. (12分)【考点】1.平面与平面垂直的判定方法;2.二面角的求法.8.已知某四棱锥的三视图,如图。
高二数学空间几何体试题答案及解析
高二数学空间几何体试题答案及解析1.过正三棱柱底面一边所作的正三棱柱的截面是()A.三角形B.三角形或梯形C.不是梯形的四边形D.梯形【答案】B【解析】本题考查线线平行的相关知识,该截面与底面一边的对棱相交时,截面是三角形,与另一底面相交时是梯形。
2.如图,在三棱柱中,底面为正三角形,侧棱垂直底面,,,若,分别是棱,上的点,且,,则异面直线与所成角的余弦值为()A.B.C.D.【答案】D【解析】以的中点为坐标原点建立空间直角坐标系如图所示,则,,,,,,设,所成的角为,则.【考点】线面角.3.在正三棱柱中,若,点是的中点,则点到平面的距离是()A.1B.C.D.2【答案】B【解析】以为轴,以为轴,建立如图所示的空间直角坐标系,因为正三棱柱中,若,点是的中点,所以,所以,设平面的法向量为,因为,所以,所以,所以点到平面的距离是,故选B.【考点】点到平面的距离的求解.【方法点晴】本题主要考查了点到平面的距离问题,其中解答中涉及到空间向量的应用、平面法向量的求解、点、线、面的位置关系的判定等知识点综合考查,解答中要认真审题,合理地运用空间向量法进行合理求解,其中向量法是求解点到平面距离问题的一种常用方法,着重考查了学生的推理与运算能力,属于中档试题.4.有一个半球和四棱锥组成的几何体,其三视图如右图所示,则该几何体的体积为()A.B.C.D.【答案】C【解析】由三视图可知,上面是半径为的半球,体积为,下面是底面积为1,高为1的四棱锥,体积,故选C.【考点】根据三视图求几何体的体积【名师】本题主要考查三视图及几何体的体积计算,本题涉及正四棱锥及球的体积计算,综合性较强,较全面地考查了考生的识图用图能力、空间想象能力、运算求解能力等.5.某几何体的三视图如图所示,且该几何体的体积是,则正视图中的的值是()A.B.C.D.【答案】A【解析】该几何体是四棱锥,,.【考点】三视图,棱锥的体积.6.一个几何体的三视图如上图所示,则这个几何体的体积为()A.B.C.D.【答案】A【解析】分析三视图可知,该几何体为半个圆锥与四棱锥的组合,故其体积,故选A.【考点】1.三视图;2.空间几何体的体积.7.如图,三棱柱中,,,.(1)证明:;(2)若,,求三棱柱的体积.【答案】(1)证明见解析;(2).【解析】(1)取的中点O连接、、,由得,由是等边三角形得,故平面,于是;(2)根据等边三角形性质求出,,由勾股定理逆定理得出,求出,于是三棱柱的体积,故可求得三棱锥的体积.试题解析:(1)取的中点O,连接、、,因为,所以,由于, ,故为等边三角形,所以.因为,所以平面.又平面,故.(2)由题设知:与都是边长为2的等边三角形,∵是边长为2的等边三角形,所以,又,则,故又∵且,所以平面,为棱柱的高,又的面积,故三棱柱的体积,所以三棱锥的体积为1.8.五边形是由一个梯形与一个矩形组成的,如图甲所示,B为AC的中点,.先沿着虚线将五边形折成直二面角,如图乙所示.(Ⅰ)求证:平面平面;(Ⅱ)求图乙中的多面体的体积.【答案】(1)证明详见解析;(2).【解析】本题主要考查线线垂直、线面垂直、面面垂直、锥体的体积等基础知识,考查学生的分析问题解决问题的能力、空间想象能力、逻辑思维能力、计算能力.第一问,由四边形为矩形,得,再由直二面角,得,再由勾股定理得,利用线面垂直的判定,得,最后利用面面垂直的判定,得平面平面;第二问,把图乙中的多面体拆成两个几何体,一个是锥体,一个是锥体,利用锥体体积公式分别计算,再求和即可.试题解析:(1)证明:四边形为矩形,故,又由于二面角为直二面角,故,故,由线段易知,,即,因此,所以平面;(5分)(2)解:连接CN,过作,垂足为,,又,所以平面平面,且平面,,,∴,此几何体的体积.(12分)【考点】线线垂直、线面垂直、面面垂直、锥体的体积.9.五边形是由一个梯形与一个矩形组成的,如图甲所示,B为AC的中点,.先沿着虚线将五边形折成直二面角,如图乙所示.(Ⅰ)求证:平面平面;(Ⅱ)求图乙中的多面体的体积.【答案】(1)证明详见解析;(2).【解析】本题主要考查线线垂直、线面垂直、面面垂直、锥体的体积等基础知识,考查学生的分析问题解决问题的能力、空间想象能力、逻辑思维能力、计算能力.第一问,由四边形为矩形,得,再由直二面角,得,再由勾股定理得,利用线面垂直的判定,得,最后利用面面垂直的判定,得平面平面;第二问,把图乙中的多面体拆成两个几何体,一个是锥体,一个是锥体,利用锥体体积公式分别计算,再求和即可.试题解析:(1)证明:四边形为矩形,故,又由于二面角为直二面角,故,故,由线段易知,,即,因此,所以平面;(5分)(2)解:连接CN,过作,垂足为,,又,所以平面平面,且平面,,,∴,此几何体的体积.(12分)【考点】线线垂直、线面垂直、面面垂直、锥体的体积.10.如图,在三棱柱中,平面,为正三角形,,为的中点.(1)求证:平面平面;(2)求三棱锥的体积.【答案】(1)见解析(2)【解析】(Ⅰ)要证面面垂直,就要证线面垂直,由于其中一个面是正三棱柱的一个侧面,它的垂线在图中易证得有一条是,而是平面内的直线,因此可得面面垂直;(Ⅱ)三棱锥的体积,可选为底面,高为,也可选为底面,高为.由体积公式可得.试题解析:(Ⅰ)证明:因为底面,所以因为底面正三角形,是的中点,所以因为,所以平面因为平面平面,所以平面平面(Ⅱ)由(Ⅰ)知中,,所以所以【考点】面面垂直的判断,三棱锥的体积.11.在三棱柱中,平面,其垂足落在直线上.(1)求证:;(2)若为的中点,求三棱锥的体积.【答案】(1)见解析(2)【解析】(1)首先根据直三棱柱可得,再由条件平面易得,从而根据线面垂直的判定可证平面,即有;(2)根据条件中给出的数据可得,因此可得,再由为的中点,因此可将转化为求,从而可得.试题解析:(1)∵三棱柱为直三棱柱,∴平面,又∵平面,∴,∵平面,且平面,∴,又∵平面,平面, , ∴平面,又∵平面,∴; 5分(2)在直三棱柱中,,∵平面,其垂足落在直线上,∴,在中,, , ,,在中,, 8分由(1)知平面,平面,从而,,∵为的中点,, 10分∴. 12分【考点】1.线面垂直的性质与判定;2.空间几何体的体积.12.“牟合方盖”是我国古代数学家刘徽在研究球的体积的过程中构造的一个和谐优美的几何体.它由完全相同的四个曲面构成,相对的两个曲面在同一个圆柱的侧面上,好似两个扣合(牟合)在一起的方形伞(方盖).其直观图如下左图,图中四边形是为体现其直观性所作的辅助线.当其主视图和侧视图完全相同时,它的俯视图可能是()A.B.C.D.【答案】B【解析】因为相对的两个曲面在同一个圆柱的侧面上,好似两个扣合(牟合)在一起的方形伞(方盖).所以其正视图和侧视图是一个圆,因为俯视图是从上向下看,相对的两个曲面在同一个圆柱的侧面上,所以俯视图是有条对角线且为实线的正方形,故选B.【考点】1、阅读能力及空间想象能力;2、几何体的三视图.13.一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()A.B.C.D.【答案】D【解析】几何体为一个四棱锥与一个半圆锥的组合体,四棱锥的高为,底面为正方形;半圆锥高为,底面为半径为1的半圆,因此体积为,选D.【考点】三视图【名师】1.解答此类题目的关键是由多面体的三视图想象出空间几何体的形状并画出其直观图.2.三视图中“正侧一样高、正俯一样长、俯侧一样宽”,因此,可以根据三视图的形状及相关数据推断出原几何图形中的点、线、面之间的位置关系及相关数据.14.将长方体截去一个四棱锥,得到的几何体如图所示,则该几何体的侧视图为()【答案】D【解析】被截去的四棱锥的三条可见棱中,在两条为长方体的两条对角线,它们在右侧面上的投影与右侧面(长方形)的两条边重合,另一条为体对角线,它在右侧面上的投影与右侧面的对角线重合,对照各图,只有D符合【考点】简单空间图形的三视图15.若一个圆锥的底面半径为,侧面积是底面积的倍,则该圆锥的体积为__________.【答案】【解析】由侧面积是底面积的倍得:因此高为,圆锥的体积为【考点】圆锥的体积16.如图,棱长为1的正方体中,是侧面对角线,上一点,若是菱形,则其在底面上投影的四边形面积()A.B.C.D.【答案】B【解析】在棱长为的正方体中,,设,则,解得,即菱形的边长为,则在底面上的投影四边形是底边为,高为的平行四边形,其面积为,故选B.【考点】平面图形的投影及其作法.17.棱长为2的正方体外接球的表面积为____________【答案】【解析】由题意得,正方体与外接球之间满足正方体的对角线长即为球的直径,所以可得,即,所以球的表面积为.【考点】球的组合体及球的表面积公式.18.棱长为2的正方体外接球的表面积为____________【答案】【解析】由题意得,正方体与外接球之间满足正方体的对角线长即为球的直径,所以可得,即,所以球的表面积为.【考点】球的组合体及球的表面积公式.19.平面截球的球面所得圆的半径为1,球心到平面的距离为,则球的表面积为()A.B.C.D.【答案】B【解析】由题球心到平面的距离为,可得;,则球的表面积为;,,故选B【考点】球的截面性质及表面积.20.如图为一简单组合体,其底面为正方形,平面,,且,为线段的中点.(Ⅰ)证明:;(Ⅱ)求三棱锥的体积.【答案】(1)见解析(2)【解析】(Ⅰ)要证线线垂直,一般先证线面垂直,注意到底面,考虑证明与平面平行(或其内一条直线平行),由于是中点,因此取中点(实质上是与的交点),可证是平行四边形,结论得证;(Ⅱ)求三棱锥的体积,采用换底,即,由已知可证就是三棱锥的高,从而易得体积.试题解析:(Ⅰ)连结与交于点,则为的中点,连结,∵为线段的中点,∴且又且∴且∴四边形为平行四边形,∴, 即.又∵平面, 面,∴,∵, ∴,(Ⅱ)∵平面,平面,∴平面平面∵,平面平面,平面,∴平面.三棱锥的体积【考点】线面垂直的判定与性质,三棱锥的体积.。
空间几何体试题和答案解析
考点33 空间几何体的结构及其三视图和直观图、空间几何体的表面积与体积一、选择题1.(2012·江西高考文科·T7)若一个几何体的三视图如图所示,则此几何体的体积为()A.112 B.5 C.4 D. 92【解题指南】由三视图想像出几何体的直观图,由直观图求得体积。
【解析】选D.由三视图可判断该几何体为直六棱柱,其底面积为4,高为1,所以体积为4.2.(2012·新课标全国高考文科·T7)与(2012·新课标全国高考理科·T7)相同如图,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,则此几何体的体积为()A.6 B.9 C.12 D.18 【解题指南】由三视图想像出几何体的直观图,由直观图求得体积。
【解析】选B.由题意知,此几何体是三棱锥,其高h=3,相应底面面积为111=63=9,==93=9233S V Sh ⨯⨯∴⨯⨯.3.(2012·新课标全国高考理科·T11)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【解题指南】思路一:取AB 的中点为D 将棱锥分割为两部分,利用B CDS A CDS V V V --=+求体积;思路二:设点O 到面ABC 的距离为d,利用123ABC V S d ∆=⨯求体积;思路三:利用排除法求解.【解析】选A 方法一:SC 是球O 的直径,90CAS CBS ∴∠=∠=︒ 1BA BC AC ===,2SC =,AS BS ∴==,取AB 的中点为D ,显然AB CD ⊥,AB CS ⊥,AB ∴⊥平面CDS在CDS ∆中,CD,DS =,2SC =,利用余弦定理可得cos CDS ∠=故sin CDS ∠=12CDS S ∆∴== 13B CDS A CDS CDS V V V S BD --∆∴=+=⨯⨯+1111333CDS CDS S AD S BA ∆∆⨯=⨯== 方法二:ABC ∆的外接圆的半径r =,点O 到面ABC 的距离d ==SC 为球O 的直径⇒点S 到面ABC 的距离为2d =此棱锥的体积为11233ABC V S d ∆=⨯==.方法三:123ABC V S R ∆<⨯=排除,,B C D . 4.(2012·新课标全国高考文科·T8)平面α截球O 的球面所得圆的半径为1,球心O 到平面α的距离为2,则此球的体积为( )(A )6π (B )43π (C )46π (D )63π【解题指南】利用球心到截面的距离、截面圆的半径、球的半径之间满足勾股关系求得球的半径,然后利用公式求得球的体积。
高一数学空间几何体试题答案及解析
高一数学空间几何体试题答案及解析1.长方体的表面积是24,所有棱长的和是24,则对角线的长是().A. B.4 C.3D.2【答案】B【解析】设出长方体的长、宽、高,表示出长方体的全面积,十二条棱长度之和,然后可得对角线的长度.【考点】长方体的结构特征,面积和棱长的关系.2.如图是一平面图形的直观图,斜边,则这个平面图形的面积是()A.B.1C.D.【答案】D【解析】根据直观图可知,根据直观图与平面图的关系可知,平面图中, ,在轴上,且 ,所以.【考点】直观图与平面图的关系3.某工厂为了制造一个实心工件,先画出了这个工件的三视图(如图),其中正视图与侧视图为两个全等的等腰三角形,俯视图为一个圆,三视图尺寸如图所示(单位cm);(1)求出这个工件的体积;(2)工件做好后,要给表面喷漆,已知喷漆费用是每平方厘米1元,现要制作10个这样的工件,请计算喷漆总费用(精确到整数部分).【答案】(1) ;(2)314元【解析】(1)根据三视图可知该工件是一个圆锥的形状,其中圆的半径为2,母线长为3,所以圆锥的高 .又根据圆锥的体积公式 .可得 .故填 .(2)因为圆锥的表面积公式为.又因为,.所以.所以10个共要.所以共需要元.所以填314元.试题解析:(1)由三视图可知,几何体为圆锥,底面直径为4,母线长为3, 2分设圆锥高为,则 4分则 6分(2)圆锥的侧面积, 8分则表面积=侧面积+底面积=(平方厘米)喷漆总费用=元 11分【考点】1 三视图 2 圆锥的体积 3 圆锥的表面积4.已知一空间几何体的三视图如图所示,它的表面积是()A.B.C.D.3【答案】C【解析】该几何体是三棱柱,如下图,,其表面积为。
故选C。
【考点】柱体的表面积公式点评:由几何体的三视图来求出该几何体的表面积或者体积是一个考点,这类题目侧重考察学生的想象能力。
5.已知三棱柱,底面三角形为正三角形,侧棱底面,,为的中点,为中点.(Ⅰ)求证:直线平面;(Ⅱ)求点到平面的距离.【答案】(Ⅰ)取的中点为,连接,推出,,且,利用四边形为平行四边形,得到,所以直线平面.(Ⅱ)点到平面的距离为.【解析】(Ⅰ)取的中点为,连接,因为为的中点,为中点,所以,,且,所以四边形为平行四边形,所以,又因为,所以直线平面.(Ⅱ)由已知得,所以,因为底面三角形为正三角形,为中点,所以, 所以,由(Ⅰ)知,所以,因为,所以,,设点到平面的距离为,由等体积法得,所以,得,即点到平面的距离为.【考点】正三棱柱的几何特征,平行关系,垂直关系,体积计算,距离计算。
高一数学空间几何体试题答案及解析
高一数学空间几何体试题答案及解析1.某三棱锥的三视图如图所示,该三棱锥的体积为()A.B.C.D.【答案】A【解析】由三视图知,几何体是一个三棱锥,底面是直角边长为的直角三角形,面积是,三棱锥的一条侧棱与底面垂直,且长度是,这是三棱锥的高,三棱锥的体积是.故选A.【考点】本题考查由三视图求面积、体积.2.已知一空间几何体的三视图如图所示,它的表面积是()A.B.C.D.3【答案】C【解析】该几何体是三棱柱,如下图,,其表面积为。
故选C。
【考点】柱体的表面积公式点评:由几何体的三视图来求出该几何体的表面积或者体积是一个考点,这类题目侧重考察学生的想象能力。
3.已知某一几何体的正(主)视图与侧(左)视图如图,则在下列图形中,可以是该几何体的俯视图的图形有()A.①②③⑤B.②③④⑤C.①③④⑤D.①②③④【答案】D【解析】俯视图为⑤的几何体的侧视图如下,这与题目不相符,而①②③④符合题意。
故选D。
【考点】三视图点评:本题考查简单空间图形的三视图,考查空间想象能力,是基础题.4.如图是某直三棱柱(侧棱与底面垂直)被削去上底后的直观图与三视图中的侧(左)视图、俯视图,在直观图中,是的中点,侧(左)视图是直角梯形,俯视图是等腰直角三角形,有关数据如图所示.(1)求出该几何体的体积;(2)若是的中点,求证:∥平面;(3)求证:平面⊥平面.【答案】(1)4 (2)主要证明∥ (3)主要证明平面【解析】解:(1)由题意可知,四棱锥中,平面平面,,所以,平面,又,,则四棱锥的体积为.(2)连接,则∥,∥,又,所以四边形为平行四边形,∴∥,∵平面,平面,所以,∥平面.(3)∵,是的中点,∴⊥,又在直三棱柱中可知,平面平面,∴平面,由(2)知,∥,∴平面,又平面,所以,平面平面.【考点】平面与平面垂直的判定;棱柱、棱锥、棱台的体积;直线与平面平行的判定.点评:本题考查的知识点是直线与平面平行的判定,棱锥的体积,平面与平面垂直的判定,其中(1)的关键是由面面垂直的性质定理可得AB⊥平面ACDE,(2)的关键是分析出四边形ANME为平行四边形,即AN∥EM,(3)的关键是熟练掌握空间线线垂直,线面垂直与面面垂直之间的相互转化.5.如图是长方体被一平面所截得到的几何体,四边形为截面,长方形为底面,则四边形的形状为( )A.梯形B.平行四边形C.可能是梯形也可能是平行四边形D.不确定【答案】B【解析】因为,长方体中相对的平面互相平行,所以,被平面截后,EF,GH平行且相等,GF,EH 平行且相等,故四边形的形状为平行四边形,选B。
(完整版)空间几何体练习题含答案
空间几何体练习题1.空间几何体的三视图如图所示,则此空间几何体的直观图为 ( )A. B. C 。
D 。
2.一个水平放置的平面图形的斜二测直观图是一个底角为45︒,腰长为1的等腰直角三角形,则这个平面图形的面积是( ) A 。
2 B 。
22 C. 28 D 。
243.已知某几何体的三视图如图所示,则它的体积为( )A. 12πB. 45πC 。
57π D. 81π4.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 。
2π+1 B. 2π+3 C 。
32π+1 D. 32π+3 5.某几何体的三视图如图所示,则它的体积为( )A 。
283π- B. 83π- C. 82π- D 。
23π6.某几何体的三视图如图所示,其中俯视图和侧视图中的正方形的边长为2,正视图和俯视图中的三角形均为等腰直角三角形,则该几何体的体积为( )A. 163B. 8 C 。
203D 。
127.某空间几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为()A. 16+2πB. 16+π C。
8+π D。
8+2π8.某空间几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为( )A。
4 B. 6 C。
8 D。
169.将棱长为2的正方体削成一个体积最大的球,则这个球的体积为()A. 163π B.43πC.323π D。
4π10.如图是三棱锥D ABC-的三视图,则该三棱锥的外接球体积为( )A。
92πB。
33πC. 62πD.23π11.某空间几何体的正视图是三角形,则该几何体不可能是()A。
圆锥 B。
圆柱 C. 四面体 D. 三棱锥12.若一个正三棱柱的三视图如下图所示,则这个正三棱柱的高和底面边长分别为( ).A. 2, 22 B。
2,4 C. 23,2 D。
4,313.某几何体的三视图如图所示,则该几何体的表面积是( )A.3222++B。
53222++ C.3322++D。
高一数学空间几何体试题答案及解析
高一数学空间几何体试题答案及解析1.两个球的体积之比是,那么这两个球的表面积之比是()A.B.C.D.【答案】B【解析】设半径分别为r,R;则故选B2.一个表面积为36π的球外切于一圆柱,则圆柱的表面积为()A.45πB.27πC.36πD.54π【答案】D【解析】因为球的表面积为36π,所以球的半径为3,因为该球外切于圆柱,所以圆柱的底面半径为3,高为6,所以圆柱的表面积.3.有6根细木棒,其中较长的两根分别为,,其余4根均为,用它们搭成三棱锥,则其中两条较长的棱所在的直线所成的角的余弦值为 .【答案】或0【解析】依题意可得,三棱锥中较长的两条棱长为,设这两条棱所在直线的所成角为。
若这两条棱相交,则这两条棱长所在面的第三条棱长为,由余弦定理可得。
若这两条棱异面,如图,不妨设,取中点,连接。
因为,所以有,从而有面,所以,则4.已知各顶点都在一个球面上的正四棱柱(其底面是正方形,且侧棱垂直于底面)高为,体积为,则这个球的表面积是()A.B.C.D.【答案】C【解析】正四棱柱的底面积为,正四棱柱的底面的边长为,正四棱柱的底面的对角线为,正四棱柱的对角线为,而球的直径等于正四棱柱的对角线,即,5.将一个边长为a的正方体,切成27个全等的小正方体,则表面积增加了()A.B.12a2C.18a2D.24a2【答案】B【解析】27个全等的小正方体的棱长为边长为a的正方体的表面积为27个全等的小正方体的表面积和为则表面积增加了。
故选B6.两个球体积之和为12π,且这两个球大圆周长之和为6π,那么这两球半径之差是()A.B.1C.2D.3【答案】B【解析】7.直径为10cm的一个大金属球,熔化后铸成若干个直径为2cm的小球,如果不计损耗,可铸成这样的小球的个数为()A.5B.15C.25D.125【答案】D【解析】设个数为则故选D8.与正方体各面都相切的球,它的表面积与正方体的表面积之比为()A.B.C.D.【答案】B【解析】设正方体棱长为a,球半径为r;由条件知则球表面积正方体的表面积之比为故选B9.球的表面积扩大为原来的4倍,则它的体积扩大为原来的___________倍【答案】8【解析】设球半径为扩大后球半径为则于是扩大后体积为所以它的体积扩大为原来的8倍.10.利用斜二测画法得到:①三角形的直观图是三角形;②平行四边形的直观图是平行四边形;③正方形的直观图是正方形;④菱形的直观图是菱形.以上结论,正确的是()A.①②B.①C.③④D.①②③④【答案】A【解析】由斜二测画法规则知:①正确;平行性不变,故②正确;正方形的直观图是平行四边形,③错误;因为平行于y′轴的线段长减半,平行于x′轴的线段长不变,故④错误.故选A11.下列说法中正确的是()A.互相垂直的两条直线的直观图仍然是互相垂直的两条直线B.梯形的直观图可能是平行四边形C.矩形的直观图可能是梯形D.正方形的直观图可能是平行四边形【答案】D【解析】坐标轴上的两条直线的直观图是成角的两条直线;梯形的直观图不可能是平行四边形,平行的一组对边长度不相等,它们的直观图的长度也不相等;矩形的直观图是平行四边形,不可能是梯形;正方形的直观图是平行四边形。
空间几何体练习题及参考答案
A空间几何体部分1、如果一个水平放置的图形的斜二测直观图是一个底面为45o,腰和上底均为1的等腰梯形,那么原平面图形的面积是( )A. 2+1+2、半径为R 的半圆卷成一个圆锥,则它的体积为() 3R 3R 3R 3R 3、一个棱柱是正四棱柱的条件是A 、底面是正方形,有两个侧面是矩形B 、底面是正方形,有两个侧面垂直于底面C 、底面是菱形,且有一个顶点处的三条棱两两垂直D 、每个侧面都是全等矩形的四棱柱4.有一个几何体的三视图如下图所示,这个几何体应是一个A 、棱台B 、棱锥C 、棱柱D 、都不对5.在棱长为1的正方体上,分别用过共顶点的三条棱中点的平面截该正方形,则截去8个三棱锥后 ,剩下的几何体的体积是( )A.23 B. 76 C. 45D. 566.长方体的一个顶点上三条棱长分别是3、4、5,且它的8个顶点都在同一球面上,则这个球的表面积是A 、25πB 、50πC 、125πD 、都不对 7.正方体的内切球和外接球的半径之比为()A.B.2 C. 2 D.38.在△ABC 中,AB=2,BC=1.5,∠A BC=120o,若使绕直线BC 旋转一周,则所形成的几何体的体积是A. 92π B. 72π C. 52π D. 32π9、圆台的一个底面周长是另一个底面周长的3倍,母线长为3,圆台的侧面积为84π,则圆台较小底面的半径为A 、7B 、6C 、5D 、3 10.直三棱柱ABC —A 1B 1C 1的体积为V ,点P 、Q 分别在 侧棱AA 1和CC 1上,AP=C 1Q ,则四棱锥B —APQC 的体积为A 、2VB 、3VC 、4VD 、5V 11、如图,在多面体ABCDEF 中,已知平面ABCD 是边长为3的正 方形,EF ∥AB,32EF =,且EF 与平面ABCD 的距离为2,则该多面体的体积为( )正视图侧视图俯视图_ A _BBB 1DCC 1AEE 1D 1A 1FF 1A 、92 、5 C 、6 D 、15212、如右图所示,正三棱锥V-ABC中,D,E,F分别是VC ,VA,AC 的中点,P为VB上任意一点,则直线DE与PF 所成的角的大小是( )A6π B 2π C 3πD 随P点的变化而变化。
空间几何体测试题及答案.doc
空间几何体测试题(满分100分)一、选择题(每小题6分,共54分)1.柯一个几何体的三视阁如下阁所示,这个几何体应是一个(A.棱台B.棱锥C.棱柱D.都不对3. 对于一个底边在X 轴上的三角形,采用斜二测凼法作出观图,其直观图血积是原三角 形面积的()3. 棱长都是1的三棱锥的表凼积为()A. V3B. 2^3C. 3^3D. 4^34. 长方体的一个顶点上三条棱长分别是3,4,5,且仑的8个顶点都在同一球面上,则这个球的表曲'积是()A. 25TTB. 507TC. 125兀D.都不对 5. 正方体的内切球和外接球的半径之比为()A. 73:1B. 73:2C. 2:^3D. ^3:36. 底面是菱形的棱柱其侧棱乘直于底面,且侧棱长为5,它的对角线的K:分别是9和15,则这个棱柱的侧而积是()A. 130B. 140C. 150D. 1607. 已知岡柱与圆锥的底側积相等,高也相等,它们的体积分别为V 和V 2,则()A. 1:3B. 1:1C. 2:1D. 3:18. 如果两个球的体积之比为8:27,那么两个球的表面积之比为() A. 8:27 B. 2:3 C. 4:9 D. 2:99. 圆锥平行于底而的截而而积是底面积的一半,则此截面分圆锥的高为上、卜‘两段的比为 ()A.-1) B. 1:2C. 1: y/2D. 1:4二、填空题(每小题5分,共20分)10. 半径为/?的半圆卷成一个岡锥,则它的体积为 _________ .俯视图A. 2倍主视图 左视图俯视阁12. 己知,ABCD 为等腰梯形,两底边为AB ,CD 且AB 〉CD,绕AB 所在的直线旋转一周所 13. H •:方体—屮,0是上底面中心,若正方体的棱为《,则三棱锥O - AB,D X 的体积为 ______________三、解答题(每小题13分,共26分)14. 将圆心角为120(),而积为3兀的扇形,作为圆锥的侧而,求圆锥的表而积和体积15. (如阳在欣半径为2,时线长为4的圆锥中内接一个高为人的圆柱, 求岡柱农面积。
高中数学空间几何经典习题及解答
1 高中数学空间几何体一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分) 1.表面积为32的正八面体的各个顶点都在同一个球面上,则此球的体积为(的正八面体的各个顶点都在同一个球面上,则此球的体积为( )A .p 32B .p 31C .p 32D .p 322 2.如图所示是一个无盖的正方体盒子展开后的平面图,.如图所示是一个无盖的正方体盒子展开后的平面图,A 、B 、C 是展开图上的三点,则在正方体盒子中,∠ABC 为(为( )A .1800B .1200 C .600D .450 3.已知三棱锥S -ABC 的各顶点都在一个半径为r 的球面上,球心O 在AB 上,SO ⊥底面ABC ,r AC 2=,则球的体积与三棱锥体积之比是(,则球的体积与三棱锥体积之比是( ) A .p B .p 2 C .p 3 D .p 44.如图所示,如图所示,一个空间几何体的正视图、一个空间几何体的正视图、一个空间几何体的正视图、侧视图、侧视图、侧视图、俯视图为全等的等腰直角三角形,俯视图为全等的等腰直角三角形,如果直角三角形的直角边长为1,那么这个几何体的体积为( )A .1 B .21 C .31 D .61 5.一平面截球得到直径是6cm 的圆面,球心到这个平面的距离是4cm ,则该球的体积是(积是( )A .33100cm pB .33208cm pC .33500cm pD .33416cm p6.半球内有一个内接正方体,则这个半球的体积与正方体的体积之比为(.半球内有一个内接正方体,则这个半球的体积与正方体的体积之比为( )A .6:5p B .2:6p C .2:pD .12:5p 7.一个四棱锥和一个三棱锥恰好可以拼成一个三棱柱,这个四棱锥的底面为正方形,且底面边长与各侧棱长相等,这个三棱锥的底面边长与各侧棱长也都相等,设四棱锥、三棱锥、三棱柱的高分别为h 1、h 2、h 3,则h 1:h 2:h 3等于(等于( )A .1:1:3B .2:2:3C .2:2:3D .3:2:38.如图所示的一个5×4×4的长方体,阴影所示为穿透的三个洞,的长方体,阴影所示为穿透的三个洞, 那么剩下的部分的体积是(那么剩下的部分的体积是( ) A .50 B B..54 C 54 C..56 D D..582 9.9.一个正三棱锥的四个顶是半径为一个正三棱锥的四个顶是半径为1的球面上,其中底面的三个顶点在该球的一个大圆上,则该正三棱锥的体积是(圆上,则该正三棱锥的体积是( )A .123B .43C .33D D..433 1010.如图用□表示.如图用□表示1个正方体,用□(浅黑)表示两个正方体叠加,用□(深黑)表示三个立方体叠加,示三个立方体叠加,那么右图是由那么右图是由7个立方体叠成的几何体,个立方体叠成的几何体,从正前方观察,从正前方观察,从正前方观察,可画出可画出的平面图形是(的平面图形是( ))11.11.如图所示,水平地面上有一个大球,现作如下方法测量球的大小:用一个锐角为如图所示,水平地面上有一个大球,现作如下方法测量球的大小:用一个锐角为600的三角板,斜边紧靠球面,一条直角边紧靠地面,的三角板,斜边紧靠球面,一条直角边紧靠地面,并使三角板与地面垂直,并使三角板与地面垂直,P P 为三角板与球的切点,为三角板与球的切点,如果测得PA PA==5,则球的表面积为(,则球的表面积为( ))A .p 200B .p 300C .p 3200D .p 330012.12.一个盛满水的三棱锥容器,一个盛满水的三棱锥容器,一个盛满水的三棱锥容器,不久发现三条侧棱上各有一个小洞不久发现三条侧棱上各有一个小洞D 、E 、F ;且知SD SD::DA DA==SE SE::EB EB==CF CF::FS FS==2:1,若仍用这个容器盛水,则最多可盛原来水的(,若仍用这个容器盛水,则最多可盛原来水的( ))A .2923B .2723C .2719D .3531二、填空题(本大题共4小题,每小题4分,共16分)分)13.13.若棱长为若棱长为3的正方体的顶点都在同一球面上,则该球的表面积为的正方体的顶点都在同一球面上,则该球的表面积为______________________________。
高中数学必修二第一章 空间几何体课后作业(含答案)
第一章 空间几何体 第1课时 多面体的结构特征一、基础过关1.下列说法中正确的是( )A .棱柱的侧面可以是三角形B .由6个大小一样的正方形所组成的图形是正方体的展开图C .正方体的各条棱长都相等D .棱柱的各条棱长都相等 2.棱台不具备的特点是( )A .两底面相似B .侧面都是梯形C .侧棱都相等D .侧棱延长后都交于一点3. 如图,将装有水的长方体水槽固定底面一边后倾斜一个小角度,则倾斜后水槽中的水形成的几何体是( )A .棱柱B .棱台C .棱柱与棱锥的组合体D .不能确定4.若棱台上、下底面的对应边之比为1∶2,则上、下底面的面积之比是( )A .1∶2B .1∶4C .2∶1D .4∶15.一个棱柱有10个顶点,所有的侧棱长的和为60 cm ,则每条侧棱长为________cm. 6.在下面的四个平面图形中,哪几个是侧棱都相等的四面体的展开图________(填序号).7.如图所示为长方体ABCD —A ′B ′C ′D ′,当用平面BCFE 把这个长方体分成两部分后,各部分形成的多面体还是棱柱吗?如果不是,请说明理由;如果是,指出底面及侧棱.8.如图所示的是一个三棱台ABC —A 1B 1C 1,如何用两个平面把这个三棱台分成三部分,使每一部分都是一个三棱锥.二、能力提升9.下图中不可能围成正方体的是()10.在正方体上任意选择4个顶点,它们可能是如下各种几何体的4个顶点,这些几何体是________(写出所有正确结论的编号).①矩形; ②不是矩形的平行四边形;③有三个面为等腰直角三角形,有一个面为等边三角形的四面体; ④每个面都是等边三角形的四面体; ⑤每个面都是直角三角形的四面体.11.根据下列对于几何体结构特征的描述,说出几何体的名称.(1)由八个面围成,其中两个面是互相平行且全等的正六边形,其它各面都是矩形; (2)由五个面围成,其中一个面是正方形,其它各面都是有一个公共顶点的全等三角形.三、探究与拓展12.正方体的截面可能是什么形状的图形?第二课时 旋转体与简单组合体的结构特征一、基础过关 1.下列说法正确的是( )A .直角三角形绕一边旋转得到的旋转体是圆锥B .夹在圆柱的两个截面间的几何体还是一个旋转体C .圆锥截去一个小圆锥后剩余部分是圆台D .通过圆台侧面上一点,有无数条母线 2.下列说法正确的是( )A .直线绕定直线旋转形成柱面B .半圆绕定直线旋转形成球体C .有两个面互相平行,其余四个面都是等腰梯形的六面体是棱台D .圆柱的任意两条母线所在的直线是相互平行的3.如图所示的几何体是由一个圆柱挖去一个以圆柱上底面为底面,下底面圆心为顶点的圆锥而得到的组合体,现用一个竖直的平面去截这个组合体,则截面图形可能是()A .(1)(2)B .(1)(3)C .(1)(4)D .(1)(5) 4.观察如图所示的四个几何体,其中判断正确的是()A .a 是棱台B .b 是圆台C .c 是棱锥D .d 不是棱柱5.将等边三角形绕它的一条中线旋转180°,形成的几何体是________. 6.请描述下列几何体的结构特征,并说出它的名称.(1)由7个面围成,其中两个面是互相平行且全等的五边形,其它面都是全等 的矩形;(2)如右图,一个圆环面绕着过圆心的直线l 旋转180°.7. 如图所示,梯形ABCD 中,AD ∥BC ,且AD <BC ,当梯形ABCD 绕AD 所在直线旋转一周时,其他各边旋转围成了一个几何体,试描述该几何体的结构特征.二、能力提升8.下列说法正确的个数是( )①长方形绕一条直线旋转一周所形成的几何体是圆柱;②过圆锥侧面上一点有无数条母线;③圆锥的母线互相平行. A .0B .1C .2D .39.一个正方体内有一个内切球,作正方体的对角面,所得截面图形是下图中的()10.已知球O 是棱长为1的正方体ABCD —A 1B 1C 1D 1的内切球,则平面ACD 1截球O 所得的截面面积为________.11.以直角三角形的一条边所在的直线为旋转轴,其余两边旋转形成的面所围成的旋转体有哪些?三、探究与拓展12.如图所示,圆台母线AB 长为20 cm ,上、下底面半径分别为5 cm 和10 cm ,从母线AB 的中点M 拉一条绳子绕圆台侧面转到B 点,求这条绳长的最小值.§1.2 空间几何体的三视图和直观图1.2.1 中心投影与平行投影 1.2.2 空间几何体的三视图一、基础过关 1.下列命题正确的是( )A .矩形的平行投影一定是矩形B .梯形的平行投影一定是梯形C .两条相交直线的投影可能平行D .一条线段中点的平行投影仍是这条线段投影的中点 2.如图所示的一个几何体,哪一个是该几何体的俯视图()3.如图所示,下列几何体各自的三视图中,有且仅有两个视图相同的是()A .①②B .①③C .①④D .②④4.一个长方体去掉一个小长方体,所得几何体的正视图与侧视图分别如图所示,则该几何体的俯视图()5.根据如图所示俯视图,找出对应的物体.(1)对应________;(2)对应________;(3)对应________;(4)对应________;(5)对应________.6.若一个三棱柱的三视图如图所示,则这个三棱柱的高(两底面之间的距离)和底面边长分别是______和________.7.在下面图形中,图(b)是图(a)中实物画出的正视图和俯视图,你认为正确吗?如果不正确,请找出错误并改正,然后画出侧视图(尺寸不作严格要求).8.画出如图所示的四棱锥和三棱柱的三视图.二、能力提升9.一个长方体去掉一角的直观图如图所示,关于它的三视图,下列画法正确的是()10.一个几何体的三视图形状都相同、大小均相等,那么这个几何体不可以是()A.球B.三棱锥C.正方体D.圆柱11.用若干块相同的小正方体搭成一个几何体,该几何体的三视图如图所示,则搭成该几何体需要的小正方体的块数是________.12.如图,螺栓是棱柱和圆柱的组合体,画出它的三视图.三、探究与拓展13.用小立方体搭成一个几何体,使它的正视图和俯视图如图所示,搭建这样的几何体,最多要几个小立方体?最少要几个小立方体?1.2.3空间几何体的直观图一、基础过关1.下列结论:①角的水平放置的直观图一定是角;②相等的角在直观图中仍然相等;③相等的线段在直观图中仍然相等;④两条平行线段在直观图中对应的两条线段仍然平行.其中正确的有()A.①②B.①④C.③④D.①③④2.在用斜二测画法画水平放置的△ABC时,若∠A的两边分别平行于x轴、y轴,则在直观图中∠A′等于()A.45°B.135°C.90°D.45°或135°3.下面每个选项的2个边长为1的正△ABC的直观图不是全等三角形的一组是()4.如图甲所示为一个平面图形的直观图,则此平面图形可能是图乙中的()5.利用斜二测画法得到:①三角形的直观图是三角形;②平行四边形的直观图是平行四边形;③正方形的直观图是正方形;④菱形的直观图是菱形.以上结论中,正确的是______________.(填序号)6.水平放置的△ABC的斜二测直观图如图所示,已知A′C′=3,B′C′=2,则AB边上的中线的实际长度为____________.7.如图是一梯形OABC的直观图,其直观图面积为S.求梯形OABC的面积.8.如图所示,已知几何体的三视图,用斜二测画法画出它的直观图.二、能力提升9.如图,正方形O ′A ′B ′C ′的边长为1 cm ,它是水平放置的一个平面图形的直观图,则原图的周长是( )A .8 cmB .6 cmC .2(1+3) cmD .2(1+2) cm10.如图所示的是水平放置的△ABC 在直角坐标系的直观图,其中D ′是A ′C ′的中点,且∠A ′C ′B ′≠30°,则原图形中与线段BD 的长相等的线段有________条. 11.如图所示,为一个水平放置的正方形ABCO ,它在直角坐标系xOy 中,点B 的坐标为(2,2),则在用斜二测画法画出的正方形的直观图中,顶点B ′到x ′轴的距离为________.12.如图所示,梯形ABCD 中,AB ∥CD ,AB =4 cm ,CD =2 cm ,∠DAB =30°,AD =3 cm ,试画出它的直观图.三、探究与拓展13.在水平放置的平面α内有一个边长为1的正方形A ′B ′C ′D ′,如图,其中的对角线A ′C ′在水平位置,已知该正方形是某个四边形用斜二测画法画出的直观图,试画出该四边形的真实图形并求出其面积.§1.3 空间几何体的表面积与体积第一课时 柱体、锥体、台体的表面积一、基础过关1.用长为4、宽为2的矩形做侧面围成一个高为2的圆柱,此圆柱的轴截面面积为( )A .8B .8πC .4πD .2π2.一个圆柱的侧面展开图是一个正方形,则这个圆柱的表面积与侧面积的比为 ( )A .1+2π2πB .1+4π4πC .1+2ππD .1+4π2π3.若一个圆台的正视图如图所示,则其侧面积等于()A .6B .6πC .35πD .65π 4.三视图如图所示的几何体的全面积是()A .7+ 2B .112+2C .7+ 3D .325.如果圆锥的侧面展开图是半圆,那么这个圆锥的顶角(圆锥轴截面中两条母线的夹角)是________. 6.一简单组合体的三视图及尺寸如下图所示(单位:cm),则该组合体的表面积为________cm 2.7.表面积为3π的圆锥,它的侧面展开图是一个半圆,则该圆锥的底面直径为________.8.长方体ABCD —A 1B 1C 1D 1中,宽、长、高分别为3、4、5,现有一个小虫从A 出发沿长方体表面爬行到C 1来获取食物,求其路程的最小值.二、能力提升9.已知由半圆的四分之三截成的扇形的面积为B ,由这个扇形围成一个圆锥,若圆锥的全面积为A ,则A ∶B 等于( ) A .11∶8B .3∶8C .8∶3D .13∶8 10.一个几何体的三视图如图,该几何体的表面积为()A .372B .360C .292D .28011.一个几何体的三视图如图所示,则该几何体的表面积为________.12.有一根长为3π cm ,底面半径为1 cm 的圆柱形铁管,用一段铁丝在铁管上缠绕2圈,并使铁丝的两个端点落在圆柱的同一母线的两端,求铁丝的最短长度.三、探究与拓展13.有一塔形几何体由3个正方体构成,构成方式如图所示,上层正方体下底面的四个顶点是下层正方体上底面各边的中点.已知最底层正方体的棱长为2,求该塔形的表面积(含最底层正方体的底面面积).第二课时 柱体、锥体、台体、球的体积与球的表面积一、基础过关1.一个三棱锥的高和底面边长都缩小为原来的12时,它的体积是原来的( )A .12B .14C .18D .242.两个球的半径之比为1∶3,那么两个球的表面积之比为 ( )A .1∶9B .1∶27C .1∶3D .1∶1 3.已知直角三角形的两直角边长为a 、b ,分别以这两条直角边所在直线为轴,旋转所形成的几何体的体积之比为( )A .a ∶bB .b ∶aC .a 2∶b 2D .b 2∶a 24.若球的体积与表面积相等,则球的半径是( )A .1B .2C .3D .45.将一钢球放入底面半径为3 cm 的圆柱形玻璃容器中,水面升高4 cm ,则钢球的半径是________ cm. 6.如图,在长方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,AB =AD =3 cm ,AA 1=2 cm ,则四棱锥A -BB 1D 1D 的体积为______ cm 3.7.(1)表面积相等的正方体和球中,体积较大的几何体是______;(2)体积相等的正方体和球中,表面积较小的几何体是______.8.在球面上有四个点P 、A 、B 、C ,如果P A 、PB 、PC 两两垂直且P A =PB =PC =a ,求这个球的体积.二、能力提升9.有一个几何体的三视图及其尺寸如图(单位:cm),则该几何体的表面积和体积分别为( )A .24π cm 2,12π cm 3B .15π cm 2,12π cm 3C .24π cm 2,36π cm 3D .以上都不正确10.圆柱的底面半径为1,母线长为2,则它的体积和表面积分别为( )A .2π,6πB .3π,5πC .4π,6πD .2π,4π11.一个几何体的三视图如图所示(单位:m),则该几何体的体积为________ m 3.12.有一个倒圆锥形容器,它的轴截面是一个正三角形,在容器内放一个半径为r 的铁球,并注入水,使水面与球正好相切,然后将球取出,求这时容器中水的深度.三、探究与拓展13.有三个球,第一个球内切于正方体,第二个球与这个正方体各条棱相切,第三个球过这个正方体的各个顶点,求这三个球的表面积之比.章末检测一、选择题1.如图所示的长方体,将其左侧面作为上底面,右侧面作为下底面,水平放置,所得的几何体是 ( ) A .棱柱B .棱台C .棱柱与棱锥组合体D .无法确定1题图 2题图2.一个简单几何体的正视图、侧视图如图所示,则其俯视图不可能...为:①长方形;②正方形;③圆.其中正确的是()A.①②B.②③C.①③D.①②3.如图所示的正方体中,M、N分别是AA1、CC1的中点,作四边形D1MBN,则四边形D1MBN在正方体各个面上的正投影图形中,不可能出现的是()4.如图所示的是水平放置的三角形直观图,D′是△A′B′C′中B′C′边上的一点,且D′离C′比D′离B′近,又A′D′∥y′轴,那么原△ABC的AB、AD、AC三条线段中()A.最长的是AB,最短的是AC B.最长的是AC,最短的是ABC.最长的是AB,最短的是AD D.最长的是AD,最短的是AC4题图5题图5.具有如图所示直观图的平面图形ABCD是()A.等腰梯形B.直角梯形C.任意四边形 D.平行四边形6.如图是一个几何体的三视图,则在此几何体中,直角三角形的个数是()A.1 B.2 C.3 D.47.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,则此几何体的体积为()A.6 B.9 C.12 D.188.平面α截球O的球面所得圆的半径为1,球心O到平面α的距离为2,则此球的体积为()A.6πB.43πC.46πD.63π9.如图所示,则这个几何体的体积等于()A.4 B.6 C.8 D.1210.将正三棱柱截去三个角(如图1所示,A,B,C分别是△GHI三边的中点)得到几何体如图2,则该几何体按图2所示方向的侧视图为选项图中的()11.圆锥的表面积是底面积的3倍,那么该圆锥的侧面展开图扇形的圆心角为()A.120°B.150°C.180°D.240°12.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.26B.36C.23D.22二、填空题13.一个几何体的正视图为一个三角形,则这个几何体可能是下列几何体中的________(填入所有可能的几何体前的编号).①三棱锥②四棱锥③三棱柱④四棱柱⑤圆锥⑥圆柱14.已知某三棱锥的三视图(单位:cm)如图所示,则该三棱锥的体积等于________ cm3.15.已知各顶点都在一个球面上的正四棱柱高为4,体积为16,则这个球的表面积是________.16.一个水平放置的圆柱形储油桶(如图所示),桶内有油部分所在圆弧占底面圆周长的14,则油桶直立时,油的高度与桶的高度的比值是________.三、解答题17.某个几何体的三视图如图所示(单位:m),(1)求该几何体的表面积(结果保留π);(2)求该几何体的体积(结果保留π).18.如图是一个空间几何体的三视图,其中正视图和侧视图都是边长为2的正三角形,俯视图如图.(1)在给定的直角坐标系中作出这个几何体的直观图(不写作法);(2)求这个几何体的体积.19.如图所示,在四边形ABCD中,∠DAB=90°,∠ADC=135°,AB=5,CD=22,AD=2,求四边形ABCD 绕AD旋转一周所成几何体的表面积及体积.20.如图所示,有一块扇形铁皮OAB,∠AOB=60°,OA=72 cm,要剪下来一个扇形环ABCD,作圆台形容器的侧面,并且余下的扇形OCD内剪下一块与其相切的圆形使它恰好作圆台形容器的下底面(大底面).试求:(1)AD的长;(2)容器的容积.第一章空间几何体参考答案第1课时多面体的结构特征参考答案1.C 2.C 3.A 4.B 5.12 6.①②7.解截面BCFE右侧部分是棱柱,因为它满足棱柱的定义.它是三棱柱BEB′—CFC′,其中△BEB′和△CFC′是底面.EF,B′C′,BC是侧棱,截面BCFE左侧部分也是棱柱.它是四棱柱ABEA′—DCFD′.其中四边形ABEA′和四边形DCFD′是底面.A′D′,EF,BC,AD为侧棱.8.解过A1、B、C三点作一个平面,再过A1、B、C1作一个平面,就把三棱台ABC—A1B1C1分成三部分,形成的三个三棱锥分别是A1—ABC,B—A1B1C1,A1—BCC1.9.D10.①③④⑤11.解(1)该几何体有两个面是互相平行且全等的正六边形,其他各面都是矩形,可满足每相邻两个面的公共边都相互平行,故该几何体是六棱柱.(2)该几何体的其中一个面是四边形,其余各面都是三角形,并且这些三角形有一个公共顶点,因此该几何体是四棱锥.12.解本问题可以有如下各种答案:①截面可以是三角形:等边三角形、等腰三角形、一般三角形;②截面三角形是锐角三角形;③截面可以是四边形:平行四边形、矩形、菱形、正方形、梯形、等腰梯形;截面为四边形时,这个四边形中至少有一组对边平行;④截面可以是五边形;⑤截面可以是六边形;⑥截面六边形可以是等角(均为120°)的六边形.特别地,可以是正六边形.截面图形举例第二课时旋转体与简单组合体的结构特征参考答案1.C 2.D 3.D 4.C 5.圆锥6.解(1)特征:具有棱柱的特征,且侧面都是全等的矩形,底面是正五边形.几何体为正五棱柱.(2)由两个同心的大球和小球,大球里去掉小球剩下的部分形成的几何体,即空心球.7.解如图所示,旋转所得的几何体是一个圆柱挖去两个圆锥后剩余部分构成的组合体.8.A9.B10.π611.解 假设直角三角形ABC 中,∠C =90°.以AC 边所在的直线为旋转轴,其余两边旋转形成的面所围成的旋转体如图(1)所示.当以BC 边所在的直线为旋转轴,其余两边旋转形成的面所围成的旋转体如图(2)所示. 当以AB 边所在的直线为旋转轴,其余两边旋转形成的面所围成的旋转体如图(3)所示.12.解 作出圆台的侧面展开图,如图所示,由其轴截面中Rt △OP A 与Rt △OQB 相似,得OA OA +AB =510,可Q 的周长相等,求得OA =20 cm.设∠BOB ′=α,由于扇形弧BB ′的长与底面圆而底面圆Q 的周长为2π×10 cm.扇形OBB ′的半径为OA +AB =20+20=40 cm ,扇度20π为所在圆形OBB ′所在圆的周长为2π×40=80π cm.所以扇形弧BB ′的长周长的14.所以OB ⊥OB ′.所以在Rt △B ′OM 中,B ′M 2=402+302,所以B ′M =50 cm ,即所求绳长的最小值为50 cm.1.2.1 中心投影与平行投影1.2.2 空间几何体的三视图参考答案1.D 2.C 3.D 4.C5.(1)D (2)A (3)E (4)C (5)B 6.2 47.解 图(a)是由两个长方体组合而成的,正视图正确,俯视图错误,俯视图应该画出不可见轮廓线(用虚线表示),侧视图轮廓是一个矩形,有一条可视的交线(用实线表示),正确画法如图所示.8.解 三视图如图所示:9.A 10.D 11.612.解 该物体是由一个正六棱柱和一个圆柱组合而成的,正视图反映正六棱柱的三个侧面和圆柱侧面,侧视图反映正六棱柱的两个侧面和圆柱侧面,俯视图反映该物体投影后是一个正六边形和一个圆(中心重合).它的三视图如图所示.13.解 由于正视图中每列的层数即是俯视图中该列的最大数字,因此,用的立方块数最多的情况是每个方框都用该列的最大数字,即如图①所示,此种情况共用小立方块17块.而搭建这样的几何体用方块数最少的情况是每列只要有一个最大的数字,其他方框内的数字可减少到最少的1,即如图②所示,这样的摆法只需小立方块11块.1.2.3 空间几何体的直观图参考答案1.B 2.D 3.C 4.C 5.①② 6.2.57.解 设O ′C ′=h ,则原梯形是一个直角梯形且高为2h .过C ′作C ′D ′⊥O ′A ′于D ′,则C ′D ′=22h . 由题意知12C ′D ′(C ′B ′+O ′A ′)=S .即24h (C ′B ′+O ′A ′)=S . 又原直角梯形面积为S ′=12·2h (C ′B ′+O ′A ′)=h (C ′B ′+O ′A ′)=4S2=22S .所以梯形OABC 的面积为22S .8.解 (1)作出长方体的直观图ABCD -A 1B 1C 1D 1,如图a 所示;(2)再以上底面A 1B 1C 1D 1的对角线交点为原点建立x ′,y ′,z ′轴,如图b 所示,在z ′上取点V ′,使得V ′O ′的长度为棱锥的高,连接V ′A 1,V ′B 1,V ′C 1,V ′D 1,得到四棱锥的直观图,如图b ; (3)擦去辅助线和坐标轴,遮住部分用虚线表示,得到几何体的直观图,如图c.9.A 10.2 11.2212.解 画法:步骤:(1)如图a 所示,在梯形ABCD 中, 以边AB 所在的直线为x 轴,点A 为原点, 建立平面直角坐标系xOy .如图b 所示,画出对应的x ′轴,y ′轴,使∠x ′O ′y ′=45°. (2)在图a 中,过D 点作DE ⊥x 轴,垂足为E .在图b 中, 在x ′轴上取A ′B ′=AB =4 cm ,A ′E ′=AE =323≈2.598 cm ;过点E ′作E ′D ′∥y ′轴,使E ′D ′=12ED =12×32=0.75 cm ,再过点D ′作D ′C ′∥x ′轴,且使D ′C ′=DC =2 cm.(3)连接A ′D ′、B ′C ′,并擦去x ′轴与y ′轴及其他一些辅助线,如图c 所示,则四边形A ′B ′C ′D ′就是所求作的直观图.13.解 四边形ABCD 的真实图形如图所示,∵A ′C ′在水平位置,A ′B ′C ′D ′为正方形, ∴∠D ′A ′C ′=∠A ′C ′B ′ =45°,∴在原四边形ABCD 中, DA ⊥AC ,AC ⊥BC , ∵DA =2D ′A ′=2, AC =A ′C ′=2,∴S 四边形ABCD =AC ·AD =2 2.第一课时 柱体、锥体、台体的表面积参考答案1.B 2.A 3.C 4.A 5.60° 6.12 800 7.28.解 把长方体含AC 1的面作展开图,有三种情形如图所示:利用勾股定理可得AC 1的长分别为90、74、80.由此可见图②是最短路线,其路程的最小值为74. 9.A 10.B 11.3812.解 把圆柱侧面及缠绕其上的铁丝展开,在平面上得到矩形ABCD (如图所示),由题意知BC =3π cm ,AB =4π cm ,点A 与点C 分别是铁丝的起、止位置,故线段AC 的长度即为铁丝的最短长度. AC =AB 2+BC 2=5π cm , 故铁丝的最短长度为5π cm.13.解 易知由下向上三个正方体的棱长依次为2,2,1.考虑该几何体在水平面的投影,可知其水平面的面积之和为下底面积最大正方体的底面面积的二倍. ∴S 表=2S 下+S 侧=2×22+4×[22+(2)2+12]=36. ∴该几何体的表面积为36.第二课时 柱体、锥体、台体、球的体积与球的表面积参考答案1.C 2.A 3.B 4.C 5.3 6.6 7.(1)球 (2)球8.解 ∵P A 、PB 、PC 两两垂直,P A =PB =PC =a .∴以P A 、PB 、PC 为相邻三条棱可以构造正方体. 又∵P 、A 、B 、C 四点是球面上四点,∴球是正方体的外接球,正方体的对角线是球的直径.∴2R =3a ,R =32a ,∴V =43πR 3=43π(32a )3=32πa 3.9.A 10.A 11.9π+1812.解 由题意知,圆锥的轴截面为正三角形,如图所示为圆锥的轴截面.根据切线性质知,当球在容器内时,水深为3r ,水面的半径为3r ,则容器内水的体积为V =V 圆锥-V球=13π·(3r )2·3r -43πr 3=53πr 3, 而将球取出后,设容器内水的深度为h ,则水面圆的半径为33h ,从而容器内水的体积是V ′=13π·(33h )2·h =19πh 3,由V =V ′,得h =315r . 即容器中水的深度为315r .13.解 设正方体的棱长为a .如图所示.(1)中正方体的内切球球心是正方体的中心,切点是正方体六个面的中心,经过四个切点及球心作截面, 所以有2r 1=a ,r 1=a 2,所以S 1=4πr21=πa 2.(2)中球与正方体的各棱的切点在每条棱的中点, 过球心作正方体的对角面得截面,2r 2=2a ,r 2=22a ,所以S 2=4πr 22=2πa 2.(3)中正方体的各个顶点在球面上, 过球心作正方体的对角面得截面,所以有2r 3=3a ,r 3=32a ,所以S 3=4πr 23=3πa 2.综上可得S 1∶S 2∶S 3=1∶2∶3.章末检测答案1.A 2.B 3.D 4.C 5.B 6.D 7.B 8.B 9.A 10.A 11.C 12.A 13.①②③⑤ 14.1 15.24π16.14-12π17.解 由三视图可知:该几何体的下半部分是棱长为2 m 的正方体,上半部分是半径为1 m 的半球.(1)几何体的表面积为S =12×4π×12+6×22-π×12=24+π(m 2).(2)几何体的体积为V =23+12×43×π×13=8+2π3(m 3).18.解 (1)直观图如图.(2)这个几何体是一个四棱锥. 它的底面边长为2,高为3,所以体积V =13×22×3=433.19.解 S 表面=S 圆台底面+S 圆台侧面+S 圆锥侧面=π×52+π×(2+5)×5+π×2×2 2 =(42+60)π.V =V 圆台-V 圆锥=13π(r 21+r 1r 2+r 22)h -13πr 21h ′ =13π(25+10+4)×4-13π×4×2 =1483π. 20.解 (1)设圆台上、下底面半径分别为r 、R ,AD =x ,则OD =72-x ,由题意得⎩⎪⎨⎪⎧2πR =60·π180×7272-x =3R,∴⎩⎪⎨⎪⎧R =12x =36.即AD 应取36 cm.(2)∵2πr =π3·OD =π3·36,∴r =6 cm ,圆台的高h =x 2-(R -r )2=362-(12-6)2=635. ∴V =13πh (R 2+Rr +r 2)=13π·635·(122+12×6+62)=50435π(cm 3).。
高考数学一轮复习《空间几何体》练习题(含答案)
高考数学一轮复习《空间几何体》练习题(含答案)一、单选题1.降水量(precipitation[amount]):从天空降落到地面上的液态或固态(经融化后)水,未经蒸发、渗透、流失,而在水平面上积聚的深度.降水量以mm 为单位,气象观测中一般取一位小数,现某地10分钟的降雨量为13.1mm ,小王在此地此时间段内用口径为10cm 的圆柱型量筒收集的雨水体积约为( )(其中π 3.14≈)A .331.0210mm ⨯B .331.0310mm ⨯C .531.0210mm ⨯D .531.0310mm ⨯2.某几何体的三视图如图所示(单位:cm ),则该几何体的表面积(单位:2cm )是( )A .()256122cm +B .()248162cm + C .()280122cm + D .()272162cm + 3.阿基米德(Archimedes ,公元前287年-公元前212年)是古希腊伟大的数学家,物理学家和天文学家,在他墓碑上刻着的一个圆柱容器里放了一个球,该球与圆柱的两个底面及侧面均相切,如图所示,则在该几何体中,圆柱表面积与球表面积的比值为( )A .32B .43C .32或23D .234.已知一个几何体的三视图如图所示,则这个几何体的表面积为( )A .33πB .2πC .3πD .4π5.某圆锥的母线长为2,高为423,其三视图如下图所示,圆锥表面上的点M 在正视图上的对应点为A ,圆锥表面上的点N 在侧视图上的对应点为B ,则在此圆锥侧面上,从M 到N 的路径中,最短路径的长度为A .2B .22C .823+D .223- 6.已知某空间几何体的三视图如图所示(单位:cm ),则该几何体的体积(单位:3cm )是( )A .323B .163C .4D .87.已知正方体的六个面的中心可构成一个正八面体,现从正方体内部任取一个点,则该点落在这个正八面体内部的概率为( )A .12B .13C .16D .1128.某几何体的三视图如图所示,则该几何体的表面积为( )A .810+16B .40C .810++24D .489.棱长为1的正方体1111ABCD A B C D -中,点E 是侧面11CC B B 上的一个动点(包含边界),则下面结论正确的有( )①若点E 满足1AE B C ⊥,则动点E 的轨迹是线段;②若点E 满足130EA C ∠=,则动点E 的轨迹是椭圆的一部分;③在线段1BC 上存在点E ,使直线1A E 与CD .所成的角为30;④当E 在棱1BB 上移动时,1EC ED +的最小值是352+. A .1个 B .2个 C .3个 D .4个10.某锥体的正视图和侧视图均为如图所示的等腰三角形,则该几何体的体积最小值为A .4πB .12C .1D .211.已知四棱锥S ABCD -的所有顶点都在同一球面上,底面ABCD 是正方形且和球心O 在同一平面内,当此四棱锥体积取得最大值时,其表面积等于443+,则球O 的体积等于( )A .3223πB .1623πC .823πD .423π 12.一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 .36B .48C .64D .72二、填空题13.如果用半径为r 的半圆形铁皮卷成一个圆锥筒,那么这个圆锥筒的高等于____. 14.点A ,B ,C ,D 在同一个球的球面上,3AB BC AC ==,若四面体ABCD 体积的3________.15.“方锥”,在《九章算术》卷商功中解释为正四棱锥.现有“方锥”S ABCD -,其中4AB =,SA 与平面ABCD 32,则此“方锥”的外接球表面积为________. 16.棱长为6的正方体内有一个棱长为x 的正四面体,正四面体的中心(正四面体的中心就是该四面体外接球的球心)与正方体的中心重合,且该四面体可以在正方体内任意转动,则x 的最大值为______.三、解答题17.如图,已知直三棱柱111ABC A B C ,其底面是等腰直角三角形,且22AB BC ==14AC AA ==.(1)求该几何体的表面积;(2)若把两个这样的直三棱柱拼成一个大棱柱,求拼得的棱柱表面积的最小值.18.如图是一个以111A B C为底面的直三棱柱被一平面所截得到的几何体,截面为ABC,已知11112A B B C==,11190A B C∠=︒,14AA=,13BB=,12CC=,求该几何体的体积.19.如图是某几何体的三视图,请你指出这个几何体的结构特征,并求出它的表面积与体积.(单位:cm)20.如图所示,在四棱锥P -ABCD 中,P A ⊥平面ABCD ,底面ABCD 是矩形,2PA AB ==,2AD =,过点B 作BE ⊥AC ,交AD 于点E ,点F ,G 分别为线段PD ,DC 的中点.(1)证明:AC ⊥平面BEF ;(2)求三棱锥F -BGE 的体积.21.如图,多面体ABCDEF 中,四边形ABCD 是边长为2的菱形,AC =23,△ADE 为等腰直角三角形,∠AED =90°,平面ADE ⊥平面ABCD ,且EF //AB ,EF =1.(1)证明:AC ⊥平面BDF ;(2)若G 为棱BF 的中点,求三棱锥G —DEF 的体积.22.如图,在三棱锥-P ABC 中,2AB BC ==,22PA PB PC AC ====,O 为AC 的中点.(1)证明:PO ⊥平面ABC ;(2)若点M 在棱BC 上,且MC =2MB ,求点C 到平面POM 的距离.23.如图,在三棱锥S -ABC 中,SA =SC ,D 为AC 的中点,SD ⊥AB .(1)证明:平面SAC ⊥平面ABC ;(2)若△BCD 是边长为3的等边三角形,点P 在棱SC 上,PC =2SP ,且932S ABC V -=,求三棱锥A -PBC 的体积.24.如图,在四棱锥P ABCD -中,底面ABCD 是边长为4的菱形,60DAB ∠=︒,7PA PD ==,O F 、分别为AD AB 、的中点,PF AC ⊥.(1)求证:面POF ⊥面ABCD ;(2)求三棱锥B PCF -的体积。
空间几何体(答案)
俯视图侧视图正视图3空间几何体一、知识点:1.柱体、椎体、台体的定义。
2.柱体、椎体、台体、球体的表面积体积公式。
3.三视图4.球内接长方体、正方体的外接球、球内接正四面体、长方体内接四面体之间的关系。
5. 斜二测画法 二、练习题:1.如图所示,甲、乙、丙是三个立方体图形的三视图,甲、乙、丙对应的标号正确的是< A )①长方体 ②圆锥 ③三棱锥 ④圆柱b5E2RGbCAP A .④③② B .②①③ C .①②③ D .③②④p1EanqFDPw 2..若一个底面为正三角形、侧棱与底面垂直的棱柱的三视图如下图所示,则这个棱柱的体积为<B )A. B.C. D. 63.如图,一个空间几何体的正视图、侧视图、俯视图为全等的等腰直角三角形,如果直角三角形的直角边长为1,那么这个几何体的表面积为 < A )DXDiTa9E3d A .B .C .D .4.如果一个几何体的三视图如图2所示(单位长度:cm>, AA. B. C.D.5. 2的正三角形、俯视图轮廓为正方形,则其体积是( B >.RTCrpUDGiT A .B .C.D .6.已知一个几何体的主视图及左视图均是边长为2的正三角形,俯视图是直径为2的圆,则此几何体的外接球的表面积为 < C )5PCzVD7HxA A .B .C .D .7.已知高为3的直棱柱<如图1所示),则三棱锥的体积为 < D A . B .解:∵∴.侧视图正视图俯视图A'C'AC图1俯视图1A21图2-4故选D.8.将棱长为1的正方体木块加工成一个体积最大的球,则这个球的体积为,球的表面积为<不计损耗)9一个四面体的某一顶点上的三条棱两两互相垂直,其长均为,且四面A18πB24πC36πD48π10.如图,已知几何体的三视图(单位:cm>.(1>画出这个几何体的直观图(不要求写画法>;(2>求这个几何体的表面积及体积;.(1>这个几何体的直观图如图2-4所示.(2>这个几何体可看成是由正方体及直三棱柱的组合体.由,,可得.故所求几何体的全面积所求几何体的体积三、高考对接:1<2018年高考广东卷理科6)如图1,ABC角形,////,⊥平面ABC 且3== =AB,则多面体△ABC -的正视图<也称主视图)是xHAQX74J0X【答案】D2<2009福建卷文)如右图,某几何体的正视图与侧视图都是边长为1的正方形,且体积为。
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空间几何体习题答案 High quality manuscripts are welcome to download
第一章空间几何体
一、选择题
1.有一个几何体的三视图如下图所示,这个几何体可能是一个( ).主视图左视图俯视图
(第1题)
A棱台B棱锥C棱柱
D正八面体
2.如果一个水平放置的平面图形的斜二测直观图是一个底角为45°,腰和上底均为1的等腰梯形,那么原平面图形的面积是( ).
A.2+2B.
22
1+C.
22
+
2
D.2
+
1
3.棱长都是1的三棱锥的表面积为( ).
A.3B.23C.33
D.43
4.长方体的一个顶点上三条棱长分别是3,4,5,且它的8个顶点都在同一球面上,则这个球的表面积是( ).
A.25πB.50πC.125π
D.都不对
5.正方体的棱长和外接球的半径之比为( ).
A.3∶1 B.3∶2 C.2∶3
D.3∶3
6.在△ABC中,AB=2,BC=,∠ABC=120°,若使△ABC绕直线BC旋转一周,则所形成的几何体的体积是( ).
A.
2
9π
B.
2
7πC.
2
5π
D.
2
3π
7.若底面是菱形的棱柱其侧棱垂直于底面,且侧棱长为5,它的对角线的长分别是9和15,则这个棱柱的侧面积是( ).
A.130 B.140 C.150
D.160
8.如图,在多面体ABCDEF中,已知平面ABCD是边长为3的正方形,EF∥AB,EF=
2
3,且EF与平面ABCD的距离为2,则该多面体的体积为( ).
A.
2
9B.5 C.6
D.
2
15
9.下列关于用斜二测画法画直观图的说法中,错误
..的是( ).A.用斜二测画法画出的直观图是在平行投影下画出的空间图形
B.几何体的直观图的长、宽、高与其几何体的长、宽、高的比例相同
C.水平放置的矩形的直观图是平行四边形
D.水平放置的圆的直观图是椭圆
10.如图是一个物体的三视图,则此物体的直观图是( ).
(第10题)
二、填空题
(第8题)
11.一个棱柱至少有______个面,面数最少的一个棱锥有________个顶点,顶点最少的一个棱台有________条侧棱.
12.若三个球的表面积之比是1∶2∶3,则它们的体积之比是_____________ 13.正方体ABCD-A1B1C1D1 中,O是上底面ABCD的中心,若正方体的棱长为a,则三棱锥O-AB1D1的体积为_____________.
14.如图,E,F分别为正方体的面ADD1A1、面BCC1B1的中心,则四边形
BFD1E在该正方体的面上的射影可能是___________.
(第14题)
15.已知一个长方体共一顶点的三个面的面积分别是2、3、6,则这个长方体的对角线长是___________,它的体积为___________.
16.一个直径为32厘米的圆柱形水桶中放入一个铁球,球全部没入水中后,水面升高9厘米则此球的半径为_________厘米.
三、解答题
17.有一个正四棱台形状的油槽,可以装油190 L,假如它的两底面边长分别等于60 cm和40 cm,求它的深度.
18 *.已知半球内有一个内接正方体,求这个半球的体积与正方体的体积之比.[提示:过正方体的对角面作截面]
19.如图,在四边形ABCD中,∠DAB=90°,∠ADC=135°,AB=5,CD=22,AD=2,求四边形ABCD绕AD旋转一周所成几何体的表面积及体积.
(第19题)
20.养路处建造圆锥形仓库用于贮藏食盐(供融化高速公路上的积雪之用),已建的仓库的底面直径为12 m,高4 m,养路处拟建一个更大的圆锥形仓库,以存放更多食盐,现有两种方案:一是新建的仓库的底面直径比原来大4 m(高不变);二是高度增加4 m(底面直径不变)
(1)分别计算按这两种方案所建的仓库的体积;
(2)分别计算按这两种方案所建的仓库的表面积;
(3)哪个方案更经济些
第一章 空间几何体
参考答案
A 组 一、选择题
1.A 解析:从俯视图来看,上、下底面都是正方形,但是大小不一样,可以判断可能是棱台.
2.A 解析:原图形为一直角梯形,其面积S =2
1(1+2+1)×2=2+2. 3.A 解析:因为四个面是全等的正三角形,则S 表面=4×4
3=3.
4.B 解析:长方体的对角线是球的直径,
l =
2
225+4+3=52,2R =52,R =
2
25,S =4πR 2=50π.
5.C 解析:正方体的对角线是外接球的直径. 6.D 解析:V =V 大-V 小=3
1πr 2(1+-1)=2
3π.
7.D 解析:设底面边长是a ,底面的两条对角线分别为l 1,l 2,而21l =152-52,22l =92-52,而21l +22l =4a 2,即152-52+92-52=4a 2,a =8,S 侧面=4×8×5=160.
8.D 解析:过点E ,F 作底面的垂面,得两个体积相等的四棱锥和一个三棱柱,
V =2×31×43×3×2+21×3×2×23=
2
15. 9.B 解析:斜二测画法的规则中,已知图形中平行于 x 轴的线段,在直观图中保持原长度不变;平行于 y 轴的线段,长度为原来的一半.平行于 z 轴的线段的平行性和长度都不变.
10.D 解析:从三视图看底面为圆,且为组合体,所以选D. 二、填空题
11.参考答案:5,4,3.解析:符合条件的几何体分别是:三棱柱,三棱锥,三棱台.
12.参考答案:1∶22∶33.
r 1∶r 2∶r 3=1∶2∶3
,31r ∶32r ∶33r =13∶(2)3∶(3)3
=1∶22∶33.
13.参考答案:36
1a .解析:画出正方体,平面AB 1D 1与对角线A 1C 的交点是对角线的三等分点,
三棱锥O -AB 1D 1的高h =
3
3a ,V =31Sh =31×
4
3×2a 2
×
3
3a =6
1a 3.
另法:三棱锥O -AB 1D 1也可以看成三棱锥A -OB 1D 1,它的高为AO ,等腰三角形OB 1D 1为底面.
14.参考答案:平行四边形或线段.
15.参考答案:6,6.解析:设ab =2,bc =3,ac =6,则V =
abc =6,c =3,a =2,b =1,l =1+2+3=6.
16.参考答案:12.解析:V =Sh =πr 2h =3
4πR 3,R =32764×=12. 三、解答题 17.参考答案:
V =3
1(S +
S S ′+S )h ,h =
S S S S V
′+′+3=
600
1+4002+6003000
1903×=75.
18.参考答案:
如图是过正方体对角面作的截面.设半球的半径为R ,正方体的棱长为a ,则CC'=a ,OC =
2
2a ,OC'=R .
(第18题)
在Rt △C'CO 中,由勾股定理,得CC' 2+OC 2=OC' 2, 即 a 2+(2
2a )2=R 2.
∴R =
26a ,∴V 半球=2
6
πa 3,V 正方体=a 3. ∴V 半球 ∶V 正方体=6π∶2. 19.参考答案:
S 表面=S 下底面+S 台侧面+S 锥侧面
=π×52+π×(2+5)×5+π×2×22 =(60+42)π.
V =V 台-V 锥
=31π(21r +r 1r 2+22r )h -3
1πr 2h 1 =
3
148
π. 20.
解:(1) 参考答案:如果按方案一,仓库的底面直径变成16 m ,则仓库的体积
V 1=31Sh =31×π×(
216)2×4=3
256π(m 3).
如果按方案二,仓库的高变成8 m ,则仓库的体积
V 2=31
Sh =31×π×(
212)2
×8=3
288π(m 3). (2) 参考答案:如果按方案一,仓库的底面直径变成16 m ,半径为8 m .
C
O A
棱锥的母线长为l=2
24
8=45,
+
仓库的表面积S1=π×8×45=325π(m2).
如果按方案二,仓库的高变成8 m.
棱锥的母线长为l=2
26
8=10,
+
仓库的表面积S2=π×6×10=60π(m2).
(3)参考答案:∵V2>V1,S2<S1,∴方案二比方案一更加经济些.。