(完整版)教师版空间几何体知识点及题型精选总结
(完整版)高中数学空间几何体知识点总结
空间几何体知识点总结一、空间几何体的结构特征1．柱、锥、台、球的结构特征由若干个平面多边形围成的几何体称之为多面体。
围成多面体的各个多边形叫叫做多面体的面，相邻两个面的公共边叫做多面体的棱，棱与棱的公共点叫做顶点。
把一个平面图形绕它所在平面内的一条定直线旋转形成的封闭几何体称之为旋转体，其中定直线称为旋转体的轴。
（1）柱棱柱：一般的，有两个面互相平行，其余各面都是四边形，并且每相邻两个四边形的公共边都互相平行，由这些面所围成的几何体叫做棱柱；棱柱中两个互相平行的面叫做棱柱的底面，简称为底；其余各面叫做棱柱的侧面；相邻侧面的公共边叫做棱柱的侧棱；侧面与底面的公共顶点叫做棱柱的顶点。
底面是三角形、四边形、五边形……的棱柱分别叫做三棱柱、四棱柱、五棱柱……注：相关棱柱几何体系列（棱柱、斜棱柱、直棱柱、正棱柱）的关系：棱柱的性质：①侧棱都相等，侧面是平行四边形；②两个底面与平行于底面的截面是全等的多边形；③过不相邻的两条侧棱的截面是平行四边形；④直棱柱的侧棱长与高相等，侧面与对角面是矩形。
圆柱：以矩形的一边所在的直线为旋转轴，其余边旋转形成的曲面所围成的几何体叫做圆柱；旋转轴叫做圆柱的轴；垂直于轴的边旋转而成的曲面叫做圆柱的侧面；无论旋转到什么位置，不垂直于轴的边都叫做圆柱侧面的母线。
圆柱的性质：上、下底及平行于底面的截面都是等圆；过轴的截面（轴截面）是全等的矩形。
棱柱与圆柱统称为柱体；（2）锥棱锥：一般的有一个面是多边形，其余各面都是有一个公共顶点的三角形，由这些面所围成的几何体叫做棱锥；这个多边形面叫做棱锥的底面或底；有公共顶点的各个三角形面叫做棱锥的侧面；各侧面的公共顶点叫做棱锥的顶点；相邻侧面的公共边叫做棱锥的侧棱。
底面是三角锥、四边锥、五边锥……的棱柱分别叫做三棱锥、四棱锥、五棱锥……正棱锥：如果有一个棱锥的底面是正多边形，并且顶点在底面的射影是底面的中心，这样的棱锥叫做正棱锥。
注：棱锥的性质：①平行于底面的截面是与底面相似的正多边形，相似比等于顶点到截面的距离与顶点到底面的距离之比；②正棱锥各侧棱相等，各侧面是全等的等腰三角形；③正棱锥中六个元素，即侧棱、高、斜高、侧棱在底面内的射影、斜高在底面的射影、底面边长一半，构成四个直角三角形。
高中数学必修空间几何体知识点精选全文完整版
可编辑修改精选全文完整版第1讲空间几何体一、空间几何体1、空间几何体在我们周围存在着各种各样的物体，它们都占据着空间的一部分。
如果我们只考虑这些物体的形状和大小，而不考虑其他因素，那么由这些物体抽象出来的空间图形就叫做空间几何体。
2、多面体和旋转体多面体：由若干个平面多边形围成的几何体叫做多面体。
围成多面体的各个多边形叫做多面体的面；相邻两个面的公共边叫做多面体的棱；棱及棱的公共点叫做多面体的顶点。
旋转体：由一个平面图形绕它所在的平面内的一条定直线旋转所形成的封闭几何体，叫做旋转几何体。
这条定直线叫做旋转体的轴。
多面体旋转体圆台圆柱-圆锥圆柱+圆锥圆台+大圆锥-小圆锥二、柱、锥、台、球的结构特征1.棱柱定义图形表示分类性质有两个面互相平行，其余各面都是四边形，并且每相邻两个四边形的公共边都互相平行，由这些面所围成的几何体叫做棱柱。
两个互相平行的平面叫做棱柱的底面，其余各面叫做棱柱的侧面。
用平行的两底面多边形的字母表示棱柱,如：棱柱ABCDEF-A1B1C1D1E1F1。
棱柱的分类一(底面）：棱柱的底面可以是三角形、四边形、五边形、……我们把这样的棱柱分别叫做三棱柱、四棱柱、五棱柱、……棱柱的分类二(根据侧棱及底面的关系）：斜棱柱: 侧棱不垂直于底面的棱柱.直棱柱: 侧棱垂直于底面的棱柱叫做直棱柱(1)上下底面平行,且是全等的多边形。
(2)侧棱相等且相互平行。
(3) 侧面是平行四边形。
正棱柱: 底面是正多边形的直棱柱叫做正棱柱三棱柱四棱柱五棱柱斜棱柱直棱柱正棱柱2.棱锥定义图形表示性质分类有一个面是多边形，其余各面是有一个公共顶点的三角形，由这些面所围成的几何体叫做棱锥。
用顶点及底面各顶点字母表示棱锥,如：棱锥Ｓ－ＡＢＣ侧面是三角形，底面是多边形。
按底面多边形的边数分类可分为三棱锥、四棱锥、五棱锥等等，其中三棱锥又叫四面体。
特殊的棱锥－正棱锥定义：如果一个棱锥的底面是正多边形，并且顶点在底面的射影是底面中心三棱锥四棱锥五棱锥直棱锥2.棱台定义图形表示分类性质用一个平行于棱锥底面的平面去截棱锥，底面和截面之间的部分叫做棱台。
(完整版)立体几何知识点总结完整版
立体几何知识点【考纲解读】1、平面的概念及平面的表示法，理解三个公理及三个推论的内容及作用，初步掌握性质与推论的简单应用。
2、 空间两条直线的三种位置关系，并会判定。
3、 平行公理、等角定理及其推论，了解它们的作用，会用它们来证明简单的几何问题，掌握证明空间两直线 平行及角相等的方法。
4、 异面直线所成角的定义，异面直线垂直的概念，会用图形来表示两条异面直线，掌握异面直线所成角的范 围，会求异面直线的所成角。
5•理解空间向量的概念，掌握空间向量的加法、减法和数乘；了解空间向量的基本定理，理解空间向量坐标的概念，掌握空间向量的坐标运算 ；掌握空间向量的数量积的定义及其性质，掌握用直角坐标计算空间向量数量积公式.6•了解多面体、凸多面体、正多面体、棱柱、棱锥、球的概念•掌握棱柱,棱锥的性质，并会灵活应用，掌握球的表面积、体积公式；能画出简单空间图形的三视图， 能识别上述的三视图所表示的立体模型， 会用斜二测法画出它们的直观图•7•空间平行与垂直关系的论证 •8.掌握直线与平面所成角、二面角的计算方法，掌握三垂线定理及其逆定理，并能熟练解决有关问题 ，进一步掌握异面直线所成角的求解方法，熟练解决有关问题9•理解点到平面、直线和直线、直线和平面、平面和平面距离的概念会用求距离的常用方法（如：直接法、转 化法、向量法）•对异面直线的距离只要求学生掌握作出公垂线段或用向量表示的情况）和距离公式计算距离。
【知识络构建】<— 翅MJL 何体的峯构特征一袞间几何怀的表面锲和体枳 —I 吩间儿何体的三视图和吒现图 空何向話的槪念线性运算空间向园数呈积理和坐标运算【重点知识整合】1. 空间几何体的三视图专间儿何体空问点仁n线、平面ft置关系宀VIHI向虽与<体儿何(1) 正视图：光线从几何体的前面向后面正投影得到的投影图；(2) 侧视图：光线从几何体的左面向右面正投影得到的投影图；(3) 俯视图：光线从几何体的上面向下面正投影得到的投影图.几何体的正视图、侧视图和俯视图统称为几何体的三视图.2. 斜二测画水平放置的平面图形的基本步骤(1) 建立直角坐标系，在已知水平放置的平面图形中取互相垂直的Ox, Oy,建立直角坐标系；(2) 画出斜坐标系，在画直观图的纸上(平面上)画出对应的Ox', Oy',使/ x Oy = 45。
空间几何体知识点归纳总结（超详细）（精华版）
空间几何体一：棱柱1，定义有两个面相互平行，其余各面都是四边形，并且每相邻两个四边形的公共边都相互平行，由这些面所围成的几何体叫做“棱柱”2，分类斜棱柱棱柱；正棱柱（侧棱垂直于底）其他棱柱面，且底面是正多边形）直棱柱（侧棱与底面垂直3，底面：两个可以重合的多边形4，侧面：平行四边形5，侧面积6，表面积7，体积二：棱锥1，“棱锥”定义有一个面是多边形，锥；2，分类“正棱锥”定义其余各面是有一个公共顶点的三角形，由这些面所围成的几何体叫做棱假如一个棱锥的底面是正多边形，棱锥；否就它是斜棱锥；3，底面4，侧面5，侧面积6，表面积7，体积并且顶点在底面的射影是底面的中心，这样的棱锥叫做正PCOBAD三：棱台1，“棱台”定义用一个平行于底面的平面去截棱锥，我们把截面与底面之间的部分称为棱台；2，分类“正棱台”定义由正棱锥截得的棱台叫做正棱台；3，底面4，侧面5，侧面积6，表面积7，体积留意：棱台常常补成棱锥讨论四：圆柱1，定义 以矩形的一边所在的直线为旋转轴， 2，底面 3，侧面 4，侧面积 5，表面积 6，体积其余各边旋转而形成的曲面所围成的几何体叫“圆柱”；五：圆锥1，定义 以直角三角形的一条直角边所在直线为旋转轴， “圆锥”；该直角边叫圆锥的轴； 2，底面 3，侧面 4，侧面积 5，表面积 6，体积其余两边旋转形成的面所围成的旋转体叫做六：圆台1，定义 用一个平行于圆锥底面的平面去截圆锥，底面与截面之间的部分叫做“圆台” 2，底面 3，侧面 4，侧面积 5，表面积 6，体积；七：空间几何体的体积与表面积 1，多面体的面积和体积公式名称 侧面积 (S 侧 ) 全面积 (S 全)体 积 (V)S 底 ·h=S 直截面 ·h 棱柱直截面周长 ×l棱 柱S 侧+2S 底S 底 ·h直棱柱 ch 棱锥 各侧面积之和棱 锥1 底 ·hS 3S 侧+S 12底正棱锥 ch ′ 棱台 各侧面面积之和1 棱 台上底 +S 下底 + h(S 3)侧+S 上底 +S 下底1 2S S 下S 下正棱台(c+c ′h )′表中 S 表示面积， c ′， c 分别表示上，下底面周长， h 表示高， h ′表示斜高， l 表示侧棱长；2，旋转体的面积和体积公式名称圆柱圆锥圆台球2πrl πrl π(r1+r2)lS 侧222 2πr(l+r ) πr(l +r ) π(r1+r 2)l+π(r 1+r 2)4πR S 全1 31343222322πr hπh(r 1+r1r 2+r 2)πR πr h( 即πr l)V表中l ，h 分别表示母线，高，r 表示圆柱，圆锥与球冠的底半径，r 1，r 2 分别表示圆台上，下底面半径，R表示半径；八：空间几何体的三视图与直观图1，正视图光线从几何体的前面对后面正投影，得到投影图；2，侧视图光线从几何体的左面对右面正投影，得到投影图；3，俯视图光线从几何体的左面对右面正投影，得到投影图；九，“斜二测”画法.正六面形的斜二测画法示意图xoy 901：在已知图形中取相互垂直的轴Ox，Oy，（即取）；o ' x ', o' y' ，取x ' o' y ' 45 (or135 ) ，它们确定的平2：画直观图时，把它画成对应的轴面表示水平平面；x 'o ' y ' 中画直观图时，已知图形中平行于数轴的线段保持平行性不变，平行于3：在坐标系x 轴（或在x 轴上）的线段保持长度不变，平行于y 轴（或在y 轴上）的线段长度减半；24结论：一般地，采纳斜二测法作出的直观图面积是原平面图形面积的倍.。
空间几何体及其表面积和体积知识点及题型归纳总结
空间几何体及其表面积和体积知识点及题型归纳总结知识点精讲一、构成空间几何体的基本元素—点、线、面（1）空间中，点动成线，线动成面，面动成体.（1）空间中，不重合的两点确定一条直线，不共线的三点确定一个平面，不共面的四点确定一个空间图形或几何体（空间四边形、四面体或三棱锥）.二、简单凸多面体—棱柱、棱锥、棱台1．棱柱：两个面互相平面，其余各面都是四边形，并且每相邻两个四边形的公共边都互相平行，由这些面所围成的多面体叫做棱柱.（1）斜棱柱：侧棱不垂直于底面的棱柱；（2）直棱柱：侧棱垂直于底面的棱柱；（3）正棱柱：底面是正多边形的直棱柱；（4）平行六面体：底面是平行四边形的棱柱；（5）直平行六面体：侧棱垂直于底面的平行六面体；（6）长方体：底面是矩形的直平行六面体；（7）正方体：棱长都相等的长方体.2．棱锥：有一个面是多边形，其余各面是有一个公共顶点的三角形，由这些面所围成的多面体叫做棱锥.（1）正棱锥：底面是正多边形，且顶点在底面的射影是底面的中心；（2）正四面体：所有棱长都相等的三棱锥.3．棱台：用一个平行于棱锥底面的平面去截棱锥，底面和截面之间的部分叫做棱台，由正棱锥截得的棱台叫做正棱台.简单凸多面体的分类及其之间的关系如图8-1所示.三、简单旋转体—圆柱、圆锥、圆台、球1．圆柱：以矩形的一边所在的直线为旋转轴，其余三边旋转形成的面所围成的几何体叫做圆柱.2．圆柱：以直角三角形的一条直角边所在的直线为旋转轴，将其旋转一周形成的面所围成的几何体叫做圆锥.3．圆台：用平行于圆锥底面的平面去截圆锥，底面和截面之间的部分叫做圆台.4．球：以半圆的直径所在的直线为旋转轴，半圆面旋转一周形成的旋转体叫做球体，简称为球（球面距离：经过两点的大圆在这两点间的劣弧长度）.四、组合体由柱体、椎体、台体、球等几何体组成的复杂的几何体叫做组合体.五、表面积与体积计算公式（见表8-1和8-2）表8-1表面积柱体2S ch S=+直棱柱底2(S c l S c''=+斜棱柱底为直截面周长)2222()S r rl r r lπππ=+=+圆锥椎体12S nah S'=+正棱锥底2()S r rl r r lπππ=+=+圆锥台体1()2S n a a h S S'=+++正棱台上下22)S r r r l rlπ''=+++圆台（球24S Rπ=表8-2体积柱体V Sh=柱椎体13V Sh=锥Sh台体 1()3V S SS S h ''=++台球343V R π=题型归纳及思路提示题型1 几何体的表面积与体积 思路提示熟悉几何体的表面积、体积的基本公式，注意直角等特殊角.例8-1三棱锥P ABC -的侧棱PA ，PB ，PC 两两垂直，侧面积分别是6，4，3，则三棱锥的表面积是 ，体积是 .解析 如图8-2所示，设PA a =，PB b =，(PC c a =，b ，0)c >，则624232ab bcca⎧=⎪⎪⎪=⎨⎪⎪=⎪⎩,得1286ab bc ca =⎧⎪=⎨⎪=⎩ , 三式相乘得2221286a b c =⨯⨯ , 所以24abc = ,因此342a b c =⎧⎪=⎨⎪=⎩ , 又侧棱,,PA PB PC 两两垂直, 所以2222225513AB a b BC b c CA c a ⎧=+=⎪⎪=+=⎨⎪=+=⎪⎩由余弦定理可得cba CB A图 8-2222222cos 22BC CA AB BC CA AB BCA BC CA BC CA+-+-∠==()()222251322251365AB +-==⨯⨯ , 所以643611361S =+++=+表 ,体积11V 24466abc ==⨯= . 评注: 若三棱锥P ABC - 的侧棱,,PA PB PC 两两垂直, 则类比直角三角形中的勾股定理有,2222ABC PAB PBC PCA S S S S =++ (本题22264361ABC S =++= ),16P ABC V PA PB PC -=. 变式 1 如图8-3所示,在ABC 中, 45,90ABC BAC ∠=∠= ,AD 是BC 边上的高, 沿AD 把ABD 折起, 使90BDC ∠= . 若1BD = , 求三棱锥D ABC - 的表面积.变式 2 如图8-4(a)所示, 45,3ACB BC ∠== , 过动点A 作AD BC ⊥ , 垂足D 在线段BC 上且异于点B , 连接AB ,沿AD 将ABD 折起, 使90BDC ∠= (如图8-4(b)所示). 当BD 的长为多少时, 三棱锥A BCD - 的体积最大.变式3 已知正四棱锥S ABCD - 中, 23SA = , 那么当该棱锥的体积最大时, 它的高为( ).3 C. 2 D.3D ABCACDB(b)（a ）M E . ·图 8-4P例8.2 如图8-5所示, 在长方体1111ABCD A B C D - 中, 3AB AD cm == ,12AA cm = , 则四棱锥11A BB D D - 的体积为 cm 3.解析 如图8-6所示, 连接AC 交BD 于O , 在该长方体中3AB AD cm == , 故底面ABCD 为正方形, 即AO BD ⊥ , 且322AO cm =, 又显然平面11BB D D ⊥ 平面ABCD ,故AO ⊥ 平面11BB D D .所以()113111323226332A BB D D V BD BB AO cm -=⨯⨯=⨯⨯⨯= . 变式 1 (2012山东理14)如图8-7所示, 正方体1111ABCD A B C D - 的棱长为1, ,E F 分别为线段11,AA B C 上的点, 则三棱锥1D EDF - 的体积为 .思路提示半径为R 的球O , 表面积24S R π= , 体积343V R π=; 球面上,A B 两点的球面距离为R α , 其中AOB α=∠ (弧度制). 这里可知球的表面积、体积计算实质是求半径.例8.3 已知三个球的半径123,,R R R 满足12323R R R += , 则他们的表面积123,,S S S 满足的等量关系是 .解析 2114S R π= , 即112S R π=, 同理得222S R π=, 332S R π=, 由12323R R R += 得12323S S S = .变式1 若球12,O O 的表面积之比124S S = ,则他们的半径之比12RR = . 变式2 正方体的内切球与其外接球的体积之比为( )A. 1:1:题型2 几何体的外接球与内切球思路提示 (1)半径为R 的球O , 表面积24S R π= , 体积343V R π=.(2)设小圆1O 半径为1,r OO d = , 则222d r R += ; 若,A B 是1O 上两点, 则12sin2sin22AO B AOBAB r R ∠∠== .(3)作出关键的轴截面, 在此轴截面内寻找集合体的棱长或母线长与球之间关系.例8.4 已知正方体外接球的体积是323π , 那么正方形的棱长等于( )A.分析 正方体外接球的直径为正方体的体对角线.解析 设正方体的棱长为a , 外接球半径为R ,则324323323R R a R ππ=⎧⎧=⎪⎪⇒⎨⎨=⎪⎪=⎩⎩. 故选D.变式1 一个长方体的各顶点均在同一球的球面上, 且一个顶点上的三条棱额长分别为1,2,3, 则此球的表面积为 .变式2, 则该正四面体的外接球的表面积为 .例8.5 正三棱柱111ABC A B C - 内接于半径为2的球, 若,A B 两点的球面距离为π , 则正三棱柱的体积为 .解析 设O 为球心, 由题意知2222sin 2AOB AOB AOBAB AB ππ⎧⨯∠=⎧∠=⎪⎪⇒⎨⎨∠=⨯⎪⎪=⎩⎩ , 底面圆的半径为: 32sin 3ABπ== , 则正三棱柱的高为2= , 所以正三棱柱的体积为(2843⨯= . 变式1直三棱柱111ABC A B C -的各顶点都在同一球面上, 若12,120AB AC AA BAC ===∠= , 则此球的表面积等于 .变式2 直三棱柱111ABC A B C -的6个顶点都在球O 的球面上, 若13,4,,12AB AC AB AC AA ==⊥= , 则球O 的半径为( ).B. 132D. 例8.6 一个正三棱锥的4个顶点都在半径为1的球面上, 其中底面的3个顶点在该球的一个大圆上, 则该正三棱锥的体积是( )解析 设正三棱锥的底面边长为a , 高为h ,由题意知22sin 311434aa h V V a h π⎧=⎪⎪⎧=⎪⎪⎪=⇒⎨⎨=⎪⎪⎩⎪=⨯⎪⎪⎩.故选C.变式 1 已知,,,S A B C 是球O 表面上的点, SA ⊥平面,,1,ABC AB BC SA AB BC ⊥===则球O 的表面积等于( )A. 4πB. 3πC. 2πD. π变式 2 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O 的直径, 且2SC = , 则此棱锥的体积为( ).A.6B. 6C.3D. 2变式3高为4的四棱锥S ABCD - 的底面是边长为1的正方形, 点,,,,S A B C D 均在半径为1的同一球面上, 则底面ABCD 的中心与顶点S 之间的距离为( )A.4B. 2最有效训练题1. 若圆锥的侧面展开图是圆心角为120 , 半径为l 的扇形, 则这个圆锥的表面积与侧面积的比是( ).A. 3:2B. 2:1C. 4:3D. 5:3 2. 一个长方体上一个顶点所在的三个面的面积分别是, 这个长方体的体对角线长为( ).A.23B. 32C. 6D. 63. 如图8-8所示, 在等腰梯形ABCD 中, 22,60AB DC DAB ==∠= , E 为AB 的中点, 将ADE 与BEC 分别沿ED 和EC 向上折起, 使,A B 重合于点P , 则三棱锥P DCE - 的外接球的体积为( ).A.4327π B. 62π C. 68π D. 624π4. 过球的一条半径的中点作垂直于这条半径的球的截面, 则此截面面积是球表面积的( ).A.116 B. 316 C. 112D. 185. 侧棱长为4, 底面边长为3 的正三棱柱的各顶点均在同一个球面上, 则该球的表面积为( ).A. 76πB. 68πC. 20πD. 9π6. 已知在四棱锥,1,1,,02P ABCD AB PA AC ABC πθθ⎛⎫-==∠=<≤ ⎪⎝⎭, 则四棱锥p ABCD - 的体积V 的取值范围是( ).A. 21,63⎡⎫⎪⎢⎪⎣⎭B. 21,126⎛⎤ ⎥ ⎝⎦C. 21,63⎛⎤ ⎥ ⎝⎦D.21,126⎡⎫⎪⎢⎪⎣⎭7. 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 . 8. 将圆心角为23π , 面积为3π 的扇形作为圆锥的侧面, 则圆锥的表面积等于 .9. 正四棱锥底面边长为4, 侧棱长为3, 则其体积为 .10. 用一平行于圆锥底面的平面截这个圆锥, 截得圆台上下底面的半径的比是1:4, 截去的圆锥的母线长是3cm, 则圆台的母线长为 cm.11. 如图8-9所示, 长方体1111-ABCD A B C D 中, 1,,BB AB a BC b c === , 并且0a b c >>> . 求沿着长方体的表面自A 到1C 的最短线的长.12. 底面半径为1, 高为3 的圆锥, 其内接圆柱的底面半径为R , 当R 为何值时, 内接圆柱的体积最大?。
空间几何体的结构特征例题和知识点总结
空间几何体的结构特征例题和知识点总结在我们的日常生活中，各种各样的物体形状各异，而在数学的世界里，我们把这些物体抽象成空间几何体来进行研究。
接下来，让我们一起深入探讨空间几何体的结构特征，并通过一些例题来加深理解。
一、空间几何体的分类空间几何体主要分为多面体和旋转体两大类。
多面体是由若干个平面多边形围成的几何体。
常见的多面体有棱柱、棱锥、棱台等。
棱柱：有两个面互相平行，其余各面都是四边形，并且每相邻两个四边形的公共边都互相平行。
棱锥：有一个面是多边形，其余各面是有一个公共顶点的三角形。
棱台：用一个平行于棱锥底面的平面去截棱锥，底面与截面之间的部分。
旋转体是由一个平面图形绕着一条直线旋转所形成的几何体。
常见的旋转体有圆柱、圆锥、圆台、球等。
圆柱：以矩形的一边所在直线为轴旋转，其余三边旋转所成的曲面所围成的几何体。
圆锥：以直角三角形的一条直角边为旋转轴，旋转一周所成的曲面所围成的几何体。
圆台：用一个平行于圆锥底面的平面去截圆锥，底面与截面之间的部分。
球：以半圆的直径所在直线为轴，半圆面旋转一周形成的几何体。
二、空间几何体的结构特征1、棱柱的结构特征侧棱都平行且相等。
两个底面与平行于底面的截面是全等的多边形。
2、棱锥的结构特征侧面都是三角形。
只有一个顶点。
3、棱台的结构特征上下底面是相似多边形。
各侧棱延长后交于一点。
4、圆柱的结构特征母线平行且相等，都垂直于底面。
两个底面是全等的圆。
5、圆锥的结构特征母线交于顶点。
轴截面是等腰三角形。
6、圆台的结构特征母线延长后交于一点。
上下底面是两个半径不同的圆。
7、球的结构特征球面上任意一点到球心的距离都相等。
三、例题解析例 1：判断下列几何体是否为棱柱。
（1）一个长方体；（2）一个有两个面互相平行，其余各面都是平行四边形的几何体。
解：（1）长方体符合棱柱的定义，有两个面互相平行，其余各面都是四边形，并且每相邻两个四边形的公共边都互相平行，所以是棱柱。
（2）不一定是棱柱。
空间几何体知识点归纳
第一章空间几何体1.1柱、锥、台、球的结构特征（1）棱柱：定义：有两个面互相平行，其余各面都是四边形，且每相邻两个四边形的公共边都互相平行，由这些面所围成的几何体。
分类：以底面多边形的边数作为分类的标准分为三棱柱、四棱柱、五棱柱等。
表示：用各顶点字母，如五棱柱'''''EDCBAABCDE-或用对角线的端点字母，如五棱柱'AD几何特征：两底面是对应边平行的全等多边形；侧面、对角面都是平行四边形；侧棱平行且相等；平行于底面的截面是与底面全等的多边形。
（2）棱锥定义：有一个面是多边形，其余各面都是有一个公共顶点的三角形，由这些面所围成的几何体分类：以底面多边形的边数作为分类的标准分为三棱锥、四棱锥、五棱锥等表示：用各顶点字母，如五棱锥'''''EDCBAP-几何特征：侧面、对角面都是三角形；平行于底面的截面与底面相似，其相似比等于顶点到截面距离与高的比的平方。
（3）棱台：定义：用一个平行于棱锥底面的平面去截棱锥，截面和底面之间的部分分类：以底面多边形的边数作为分类的标准分为三棱态、四棱台、五棱台等表示：用各顶点字母，如五棱台'''''EDCBAP-几何特征：①上下底面是相似的平行多边形②侧面是梯形③侧棱交于原棱锥的顶点（4）圆柱：定义：以矩形的一边所在的直线为轴旋转,其余三边旋转所成的曲面所围成的几何体几何特征：①底面是全等的圆；②母线与轴平行；③轴与底面圆的半径垂直；④侧面展开图是一个矩形。
（5）圆锥：定义：以直角三角形的一条直角边为旋转轴,旋转一周所成的曲面所围成的几何体 几何特征：①底面是一个圆；②母线交于圆锥的顶点；③侧面展开图是一个扇形。
（6）圆台：定义：用一个平行于圆锥底面的平面去截圆锥，截面和底面之间的部分 几何特征：①上下底面是两个圆；②侧面母线交于原圆锥的顶点；③侧面展开图是一个弓形。
第一章 空间几何体知识点归纳老师版
第一章 空间几何体知识点归纳1、空间几何体的结构：空间几何体分为多面体和旋转体和简单组合体⑴常见的多面体有：棱柱、棱锥、棱台；常见的一种是由简单几何体拼接而成，一种是由简单几何体截去或挖去一部分而成。
⑵棱柱：有两个面互相平行，其余各面都是四边形，并且每相邻两个四边形的公⑶棱台：用一个平行于棱锥底面的平面去截棱锥，底面与截面之间的部分，这样1、空间几何体的三视图和直观图 （1）定义：几何体的正视图、侧视图和俯视图统称为几何体的三视图。
（2）三视图中反应的长、宽、高的特点：“长对正”，“高平齐”，“宽相等”2、空间几何体的直观图（表示空间图形的平面图）. 观察者站在某一点观察几何体，画出的图形.3、斜二测画法的基本步骤：①建立适当直角坐标系xOy （尽可能使更多的点在坐标轴上）②建立斜坐标系'''x O y ∠，使'''x O y ∠=450（或1350），注意它们确定的平面表示水平平面；③画对应图形，在已知图形平行于X 轴的线段，在直观图中画成平行于X ‘轴，且长度保持不变；在已知图形平行于Y 轴的线段，在直观图中画成平行于Y ‘轴，且长度变为原来的一半；4、空间几何体的表面积与体积⑴圆柱侧面积；l r S ⋅⋅=π2侧面⑵圆锥侧面积：l r S ⋅⋅=π侧面 ⑶圆台侧面积：()S r R l π=+侧面 ⑷体积公式：hS V ⋅=柱体；h S V ⋅=31锥体；()13V h S S =下台体上⑸球的表面积和体积：32344R V R S ππ==球球，.一般地，面积比等于相似比的平方，体积比等于相似比的立方。
三视图还原技巧核心内容：三视图的长度特征——“长对齐，宽相等，高平齐”，即正视图和左视图一样高，正视图和俯视图一样长，左视图和俯视图一样宽。
1，知道常用的几何体的三视图图形柱体：两个平行四边形（常为矩形），一个多边形或圆锥体：两个三角形，一个多边形或圆台体：两个梯形，一个多边形环或圆环球：三个圆如果是组合体，一定是两个简单的几何体组合在一起。
(完整版)教师版空间几何体知识点及题型精选总结
一、空间几何体题型精选讲解题型一空间几何体的基本概念的考察1、下列命题中正确的是()A．以直角三角形的一直角边所在的直线为轴旋转所得的旋转体是圆锥B．以直角梯形的一腰所在的直线为轴旋转所得的旋转体是圆台C．圆柱、圆锥、圆台的底面都是圆D．圆锥的侧面展开图为扇形，这个扇形的半径等于圆锥底面圆的半径解析：A符合圆锥的定义．B不符合圆台的定义．C中圆柱、圆锥、圆台的底面是圆面，不是圆．D中圆锥的侧面展开图为扇形，扇形的半径等于圆锥的母线长．所以选A.答案：A题型二三视图的考察1、(2009·海南、宁夏)一个棱锥的三视图如图，则该棱锥的全面积(单位：cm2)为（)A．48＋122B．48＋242C．36＋122D．36＋242解析：根据三视图可知，这个三棱锥的一个底面为等腰直角三角形、一个侧面垂直于底面．其直观图如图所示，其中PD⊥平面ABC，D为BC中点，AB⊥AC，ED⊥AB.连结PE，由于AB⊥PD，AB⊥DE，故AB⊥PE，即PE为△PAB的底边AB上的高．在直角三角形PDE中，PE＝5，侧111面PAB，PAC的面积相等，故这个三棱锥的全面积是2××6×5＋×6×6＋×62×4＝48＋12 2.222故选A.答案：A2、(2011·辽宁)一个正三棱柱的侧棱长和底面边长相等，体积为23，它的三视图中的俯视图如下图所示，左视图是一个矩形，则这个矩形的面积是()A．4B．23C．2 D.3解析：设正三棱柱底面边长为a，利用体积为23，容易求出这个正三棱柱的底面边长和侧棱长都是2，所以底面正三角形的高为3，故所求矩形的面积为2 3.答案：B题型三平面图的直观图（斜二测面法）1、如图所示的直观图，其平面图形的面积为（）32A．3 B.C．6D．322解析：由斜二测作图法，水平放置的△OAB为直角三角形，且OB＝2O′B′＝4，OA＝O′A′＝3，1则S＝×4×3＝6.2答案：C2、如图所示为一平面图形的直观图，则这个平面图形可能是（）解析：由平行于x、y轴的直线仍然平行知C正确．答案：C题型四其他类型：展开、投影、截面、旋转体等1、面积为3的等边三角形绕其一边中线旋转所得圆锥的侧面积是________．l解析：设等边三角形的边长为l，则旋转所得的圆锥的母线长为l，底面圆的半径为，如图a，231图b.因为S正三角形＝3，所以l2＝3，即l＝2.所以圆锥侧面积为S侧＝πl2＝2π.42答案：2π2、如图，长方体ABCD－A1B1C1D1中，交于顶点A的三条棱长分别为AD＝3，AA1＝4，AB＝5，则从A点沿表面到C1的最短距离为()A．52 B.74C．45D．310解析：长方体可分别沿三条边B1B、A1B1、BC展开，展开后为三个不同矩形，对角线为最短距离，分别为45，74，310，因此，此题选B.3、已知半径为5的球的两个平行截面的周长分别为6π和8π，则两平行截面间的距离为()A．1B．2C．1或7D．2或6解析：由截面周长为6π和8π，知两截面圆半径分别为3和4，所以两截面可在某条直径的同侧或异侧．同侧时，所求距离为52－32－52－42＝1；异侧时，所求距离为52－32＋52－42＝7.二、简单几何体的表面积与体积题型精选讲解题型一与三视图相结合1、(2010·天津)一个几何体的三视图如图所示，则这个几何体的体积为________解析：由俯视图可知该几何体的底面为直角梯形，由正视图和俯视图可知该几何体的高为1，1结合三个视图可知该几何体是底面为直角梯形的直四棱柱，所以该几何体的体积为(1＋2)×2×12＝3.2、已知一个几何体是由上下两部分构成的组合体，其三视图如下，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：4πA.B ．2π38π10πC. D.33解析：这个几何体是一个底面半径为1，高为2的圆锥和一个半径为1的半球组成的组合体，1144π故其体积为π×12×2＋×π×13＝.故选A 3233题型二内接与外接的知识1、(2008·福建)若三棱锥的三条侧棱两两垂直，且侧棱长均为3，则其外接球的表面积是________．解析：考查空间想象能力和创新能力．以已知三棱锥的三个侧面为侧面，可作一个棱长为3的正方体．已知三棱锥的外接球即为正方体的外接球，易求半径和表面积．(2R )2=()()()32+32+3,R 2=294S =4πR 2=9π2、(2011·全国新课标)已知两个圆锥有公共底面，且两个圆锥的顶点和底面的圆周都在同一个球3面上．若圆锥底面面积是这个球面面积的，则这两个圆锥中，体积较小者的高与体积较大者16的高的比值为________．解析：本题考查球内接圆锥问题，属于较难的题目．πr 33r 3R R =由圆锥底面面积是这个球面面积的，得所以＝，则小圆锥的高为R －＝，16R 2224πR 21613R 1大圆锥的高为R ＋R ＝，所以比值为.223题型三表面积与体积综合问题1、(2010·全国)已知正四棱锥S －ABCD 中，SA ＝23，那么当该棱锥的体积最大时，它的高为()A ．1 B.3C ．2D ．32解析：设底面边长为a，则高h＝11所以体积V＝a2h＝33112a4－a6.2SA2－⎛2a⎫2＝⎝2⎭a212－.21设y＝12a4－a6，则y′＝48a3－3a5，2当y取最值时，y′＝48a3－3a5＝0，a2解得a＝0(舍去)或a＝4时，体积最大，此时h＝12－＝2.22、如图，一个几何体的正视图和侧视图是腰长为1的等腰三角形，俯视图是一个圆及其圆心，当这个几何体的体积最大时，圆的半径是()3162A. B. C. D.3333解析：本题考查三视图及锥体的体积计算．设底面半径为r，高为h，又r2＋h2＝1，111则V＝Sh＝πr2h＝π(1－h2)h，333当h＝36，即r＝时，体积最大，故选C.33补充知识：1．平行于棱锥底面的截面的性质棱锥与平行于底面的截面所构成的小棱锥，有如下比例性质：S小锥底S小锥全面积S小锥侧＝＝＝对应线段(如高、斜高、底面边长等)的平方S大锥底S大锥全面积S大锥侧之比．注：这个比例关系很重要，在求锥体的侧面积、底面积的比时，会大大简化计算过程；在求台体的侧面积、底面积的比时，将台体补成锥体，也可应用这个关系式．2．有关棱柱直截面的补充知识在棱柱中，与各侧棱均垂直的截面叫做棱柱的直截面，正棱柱的上、下底面就是直截面．棱柱的侧面积与截面周长有如下关系：S棱柱侧＝c直截l(其中c直截、l分别为棱柱的直截面周长与侧棱长)．3．圆柱、圆锥、圆台、球的表面积和体积的计算(1)圆柱、圆锥、圆台的侧面积分别是它们侧面展开图的面积，因此弄清侧面展开图的形状及侧面展开图中各线段与原几何体的关系是掌握它们的面积公式及解决相关问题的关键．(2)计算柱体、锥体、台体的体积关键是根据条件求出相应的底面面积和高，要充分利用多面体的截面及旋转体的轴截面，将空间问题转化为平面问题．。
专题4 第1讲 空间几何体(教师版)
第1讲 空间几何体【要点提炼】考点一 表面积与体积1．旋转体的侧面积和表面积(1)S 圆柱侧＝2πrl ，S 圆柱表＝2πr(r ＋l)(r 为底面半径，l 为母线长)．(2)S 圆锥侧＝πrl ，S 圆锥表＝πr(r ＋l)(r 为底面半径，l 为母线长)．(3)S 球表＝4πR 2(R 为球的半径)．2．空间几何体的体积公式V 柱＝Sh(S 为底面面积，h 为高)；V 锥＝13Sh(S 为底面面积，h 为高)； V 球＝43πR 3(R 为球的半径)． 【热点突破】【典例】1 (1)已知圆锥的顶点为S ，母线SA ，SB 所成角的余弦值为78，SA 与圆锥底面所成角为45°.若△SAB 的面积为515，则该圆锥的侧面积为________．【答案】 402π【解析】 因为母线SA 与圆锥底面所成的角为45°，所以圆锥的轴截面为等腰直角三角形．设底面圆的半径为r ，则母线长l ＝2r.在△SAB 中，cos ∠ASB ＝78，所以sin ∠ASB ＝158. 因为△SAB 的面积为515，即12SA ·SBsin ∠ASB＝12×2r ×2r ×158＝515， 所以r 2＝40，故圆锥的侧面积为πrl ＝2πr 2＝402π.(2)如图，已知正三棱柱ABC －A 1B 1C 1的各棱长均为2，点D 在棱AA 1上，则三棱锥D －BB 1C 1的体积为________．【答案】 233 【解析】 如图，取BC 的中点O ，连接AO.∵正三棱柱ABC －A 1B 1C 1的各棱长均为2，∴AC ＝2，OC ＝1，则AO ＝ 3.∵AA 1∥平面BCC 1B 1，∴点D 到平面BCC 1B 1的距离为 3.又11BB C S ＝12×2×2＝2， ∴11D BB C V ＝13×2×3＝233. 易错提醒 (1)计算表面积时，有些面的面积没有计算到(或重复计算)．(2)一些不规则几何体的体积不会采用分割法或补形思想转化求解．(3)求几何体体积的最值时，不注意使用基本不等式或求导等确定最值．【拓展训练】1 (1)已知圆柱的上、下底面的中心分别为O 1，O 2，过直线O 1O 2的平面截该圆柱所得的截面是面积为8的正方形，则该圆柱的表面积为( )A ．122πB ．12πC ．82πD ．10π【答案】 B【解析】 设圆柱的底面半径为r ，高为h ，由题意可知2r ＝h ＝22，∴圆柱的表面积S ＝2πr 2＋2πr ·h ＝4π＋8π＝12π.故选B.(2)如图，在Rt △ABC 中，AB ＝BC ＝1，D 和E 分别是边BC 和AC 上异于端点的点，DE ⊥BC ，将△CDE 沿DE 折起，使点C 到点P 的位置，得到四棱锥P －ABDE ，则四棱锥P －ABDE 的体积的最大值为________．【答案】 327 【解析】 设CD ＝DE ＝x(0<x<1)，则四边形ABDE 的面积S ＝12(1＋x)(1－x)＝12(1－x 2)，当平面PDE ⊥平面ABDE 时，四棱锥P －ABDE 的体积最大，此时PD ⊥平面ABDE ，且PD ＝CD ＝x ，故四棱锥P －ABDE 的体积V ＝13S ·PD ＝16(x －x 3)，则V ′＝16(1－3x 2)．当x ∈⎝⎛⎭⎪⎫0，33时，V ′>0；当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫33，1时，V ′<0. ∴当x ＝33时，V max ＝327. 【要点提炼】考点二 多面体与球解决多面体与球问题的两种思路(1)利用构造长方体、正四面体等确定直径．(2)利用球心O 与截面圆的圆心O 1的连线垂直于截面圆的性质确定球心．【典例】2 (1)已知三棱锥P －ABC 满足平面PAB ⊥平面ABC ，AC ⊥BC ，AB ＝4，∠APB ＝30°，则该三棱锥的外接球的表面积为__________．【答案】 64π【解析】 因为AC ⊥BC ，所以△ABC 的外心为斜边AB 的中点，因为平面PAB ⊥平面ABC ，所以三棱锥P －ABC 的外接球球心在平面PAB 上，即球心就是△PAB 的外心，根据正弦定理AB sin ∠APB＝2R ，解得R ＝4， 所以外接球的表面积为4πR 2＝64π.(2)(2020·全国Ⅲ)已知圆锥的底面半径为1，母线长为3，则该圆锥内半径最大的球的体积为________．【答案】 23π 【解析】 圆锥内半径最大的球即为圆锥的内切球，设其半径为r.作出圆锥的轴截面PAB ，如图所示，则△PAB 的内切圆为圆锥的内切球的大圆．在△PAB 中，PA ＝PB ＝3，D 为AB 的中点，AB ＝2，E 为切点，则PD ＝22，△PEO ∽△PDB ，故PO PB ＝OE DB ，即22－r 3＝r 1，解得r ＝22， 故内切球的体积为43π⎝ ⎛⎭⎪⎫223＝23π. 规律方法 (1)长方体的外接球直径等于长方体的体对角线长．(2)三棱锥S －ABC 的外接球球心O 的确定方法：先找到△ABC 的外心O 1，然后找到过O 1的平面ABC 的垂线l ，在l 上找点O ，使OS ＝OA ，点O 即为三棱锥S －ABC 的外接球的球心．(3)多面体的内切球可利用等积法求半径．【拓展训练】2 (1)已知A ，B 是球O 的球面上两点，∠AOB ＝90°，C 为该球面上的动点．若三棱锥O －ABC 体积的最大值为36，则球O 的表面积为( )A ．36πB ．64πC ．144πD ．256π【答案】 C【解析】 如图所示，设球O 的半径为R ，因为∠AOB ＝90°，所以S △AOB ＝12R 2，因为V O －ABC ＝V C －AOB ，而△AOB 的面积为定值，当点C 位于垂直于平面AOB 的直径端点时，三棱锥O －ABC 的体积最大，此时V O －ABC ＝V C －AOB ＝13×12R 2×R ＝16R 3＝36， 故R ＝6，则球O 的表面积为S ＝4πR 2＝144π.(2)中国古代数学经典《九章算术》系统地总结了战国、秦、汉时期的数学成就，书中将底面为长方形且有一条侧棱与底面垂直的四棱锥称之为阳马，将四个面都为直角三角形的三棱锥称之为鳖臑，如图为一个阳马与一个鳖臑的组合体，已知PA ⊥平面ABCE ，四边形ABCD 为正方形，AD ＝5，ED ＝3，若鳖臑P －ADE 的外接球的体积为92π，则阳马P －ABCD 的外接球的表面积为________．【答案】 20π【解析】 ∵四边形ABCD 是正方形，∴AD ⊥CD ，即AD ⊥CE ，且AD ＝5，ED ＝3，∴△ADE 的外接圆半径为r 1＝AE 2＝AD 2＋ED 22＝2， 设鳖臑P －ADE 的外接球的半径为R 1，则43πR 31＝92π，解得R 1＝322. ∵PA ⊥平面ADE ，∴R 1＝⎝ ⎛⎭⎪⎫PA 22＋r 21， 可得PA 2＝R 21－r 21＝102，∴PA ＝10. 正方形ABCD 的外接圆直径为2r 2＝AC ＝2AD ＝10，∴r 2＝102，∵PA ⊥平面ABCD ，∴阳马P －ABCD 的外接球半径R 2＝⎝ ⎛⎭⎪⎫PA 22＋r 22＝5， ∴阳马P －ABCD 的外接球的表面积为4πR 22＝20π.专题训练一、单项选择题1.水平放置的△ABC 的直观图如图，其中B ′O ′＝C ′O ′＝1，A ′O ′＝32，那么原△ABC 是一个( )A ．等边三角形B ．直角三角形C ．三边中只有两边相等的等腰三角形D ．三边互不相等的三角形【答案】 A【解析】 AO ＝2A ′O ′＝2×32＝3，BC ＝B ′O ′＋C ′O ′＝1＋1＝2.在Rt △AOB 中，AB ＝12＋32＝2，同理AC ＝2，所以原△ABC 是等边三角形．2．(2020·全国Ⅰ)埃及胡夫金字塔是古代世界建筑奇迹之一，它的形状可视为一个正四棱锥．以该四棱锥的高为边长的正方形面积等于该四棱锥一个侧面三角形的面积，则其侧面三角形底边上的高与底面正方形的边长的比值为( )A.5－14 B.5－12 C.5＋14 D.5＋12 【答案】 C【解析】 设正四棱锥的底面正方形的边长为a ，高为h ，侧面三角形底边上的高(斜高)为h ′，则由已知得h 2＝12ah ′. 如图，设O 为正四棱锥S －ABCD 底面的中心，E 为BC 的中点，则在Rt △SOE 中，h ′2＝h 2＋⎝ ⎛⎭⎪⎫a 22， ∴h ′2＝12ah ′＋14a 2， ∴⎝ ⎛⎭⎪⎫h ′a 2－12·h ′a －14＝0， 解得h ′a ＝5＋14(负值舍去)． 3．已知一个圆锥的侧面积是底面积的2倍，记该圆锥的内切球的表面积为S 1，外接球的表面积为S 2，则S 1S 2等于( ) A.12 B.13 C.14 D.18【答案】 C【解析】 如图，由已知圆锥侧面积是底面积的2倍，不妨设底面圆半径为r ，l 为底面圆周长，R 为母线长， 则12lR ＝2πr 2， 即12·2π·r ·R ＝2πr 2， 解得R ＝2r ，故∠ADC ＝30°，则△DEF 为等边三角形，设B 为△DEF 的重心，过B 作BC ⊥DF ，则DB 为圆锥的外接球半径，BC 为圆锥的内切球半径，则BC BD ＝12，∴r 内r 外＝12，故S 1S 2＝14. 4．(2020·大连模拟)一件刚出土的珍贵文物要在博物馆大厅中央展出，如图，需要设计各面是玻璃平面的无底正四棱柱将其罩住，罩内充满保护文物的无色气体．已知文物近似于塔形，高1.8米，体积0.5立方米，其底部是直径为0.9米的圆形，要求文物底部与玻璃罩底边至少间隔0.3米，文物顶部与玻璃罩上底面至少间隔0.2米，气体每立方米1 000元，则气体的费用最少为( )A ．4 500元B ．4 000元C ．2 880元D ．2 380元【答案】 B【解析】 因为文物底部是直径为0.9米的圆形，文物底部与玻璃罩底边至少间隔0.3米，所以由正方形与圆的位置关系可知，底面正方形的边长为0.9＋2×0.3＝1.5米，又文物高1.8米，文物顶部与玻璃罩上底面至少间隔0.2(米)，所以正四棱柱的高为1.8＋0.2＝2(米)，则正四棱柱的体积V ＝1.52×2＝4.5(立方米)．因为文物的体积为0.5立方米，所以罩内空气的体积为4.5－0.5＝4(立方米)，因为气体每立方米1 000元，所以气体的费用最少为4×1 000＝4 000(元)，故选B.5.如图所示，在正方体ABCD －A 1B 1C 1D 1中，动点E 在BB 1上，动点F 在A 1C 1上，O 为底面ABCD 的中心，若BE ＝x ，A 1F ＝y ，则三棱锥O －AEF 的体积( )A ．与x ，y 都有关B ．与x ，y 都无关C ．与x 有关，与y 无关D ．与y 有关，与x 无关【答案】 B【解析】 由已知得V 三棱锥O －AEF ＝V 三棱锥E －OAF ＝13S △AOF ·h(h 为点E 到平面AOF 的距离)．连接OC ，因为BB 1∥平面ACC 1A 1，所以点E 到平面AOF 的距离为定值．又AO ∥A 1C 1，OA 为定值，点F 到直线AO 的距离也为定值，所以△AOF 的面积是定值，所以三棱锥O －AEF 的体积与x ，y 都无关．6．在梯形ABCD 中，∠ABC ＝π2，AD ∥BC ，BC ＝2AD ＝2AB ＝2.将梯形ABCD 绕AD 所在的直线旋转一周而形成的曲面所围成的几何体的体积为( )A.2π3 B.4π3 C.5π3 D ．2π 【答案】 C【解析】 如图，过点C 作CE 垂直AD 所在直线于点E ，梯形ABCD 绕AD 所在直线旋转一周而形成的旋转体是由以线段AB 的长为底面圆半径，线段BC 为母线的圆柱挖去以线段CE 的长为底面圆半径，ED 为高的圆锥，该几何体的体积为V ＝V 圆柱－V 圆锥＝π·AB 2·BC －13·π·CE 2·DE ＝π×12×2－13π×12×1＝5π3. 7．(2020·全国Ⅰ)已知A ，B ，C 为球O 的球面上的三个点，⊙O 1为△ABC 的外接圆．若⊙O 1的面积为4π，AB ＝BC ＝AC ＝OO 1，则球O 的表面积为( )A ．64πB ．48πC ．36πD ．32π【答案】 A【解析】 如图，设圆O 1的半径为r ，球的半径为R ，正三角形ABC 的边长为a.由πr 2＝4π，得r ＝2， 则33a ＝2，a ＝23， OO 1＝a ＝2 3.在Rt △OO 1A 中，由勾股定理得R 2＝r 2＋OO 21＝22＋(23)2＝16，所以S 球＝4πR 2＝4π×16＝64π.8．(2020·武汉调研)已知直三棱柱ABC －A 1B 1C 1的6个顶点都在球O 的表面上，若AB ＝AC ＝1，AA 1＝23，∠BAC ＝2π3，则球O 的体积为( ) A.32π3 B ．3π C.4π3 D ．8π【答案】 A【解析】 设△ABC 外接圆圆心为O 1，半径为r ，连接O 1O ，如图，易得O 1O ⊥平面ABC ，∵AB ＝AC ＝1，AA 1＝23，∠BAC ＝2π3， ∴2r ＝AB sin ∠ACB ＝112＝2， 即O 1A ＝1，O 1O ＝12AA 1＝3， ∴OA ＝O 1O 2＋O 1A 2＝3＋1＝2，∴球O 的体积V ＝43π·OA 3＝32π3.故选A. 9.如图所示，某几何体由底面半径和高均为5的圆柱与半径为5的半球对接而成，在该封闭的几何体内部放入一个小圆柱体，且小圆柱体的上、下底面均与外层圆柱的底面平行，则小圆柱体积的最大值为( )A.2 000π9B.4 000π27 C ．81πD ．128π【答案】 B 【解析】 小圆柱的高分为上、下两部分，上部分的高同大圆柱的高相等，为5，下部分深入底部半球内．设小圆柱下部分的高为h(0<h<5)，底面半径为r(0<r<5)．由于r ，h 和球的半径构成直角三角形，即r 2＋h 2＝52，所以小圆柱的体积V ＝πr 2(h ＋5)＝π(25－h 2)(h ＋5)(0<h<5)，把V 看成是关于h 的函数，求导得V ′＝－π(3h －5)(h ＋5)．当0<h<53时，V ′>0，V 单调递增；当53<h<5时，V ′<0，V 单调递减．所以当h ＝53时，小圆柱的体积取得最大值．即V max ＝π⎝⎛⎭⎪⎫25－259×⎝ ⎛⎭⎪⎫53＋5＝4 000π27，故选B. 10．已知在三棱锥P －ABC 中，PA ，PB ，PC 两两垂直，且长度相等．若点P ，A ，B ，C 都在半径为1的球面上，则球心到平面ABC 的距离为( )A.36B.12C.13D.32【答案】 C【解析】 ∵在三棱锥P －ABC 中，PA ，PB ，PC 两两垂直，且长度相等，∴此三棱锥的外接球即以PA ，PB ，PC 为三边的正方体的外接球O ，∵球O 的半径为1， ∴正方体的边长为233，即PA ＝PB ＝PC ＝233， 球心到截面ABC 的距离即正方体中心到截面ABC 的距离，设P 到截面ABC 的距离为h ，则正三棱锥P －ABC 的体积V ＝13S △ABC ×h ＝13 S △PAB ×PC ＝13× 12×⎝ ⎛⎭⎪⎫2333， ∵△ABC 为边长为263的正三角形， S △ABC ＝233，∴h ＝23， ∴球心(即正方体中心)O 到截面ABC 的距离为13. 二、多项选择题11．(2020·枣庄模拟)如图，透明塑料制成的长方体容器ABCD －A 1B 1C 1D 1内灌进一些水，固定容器一边AB 于地面上，再将容器倾斜，随着倾斜度的不同，有下面几个结论，其中正确的是( )A ．没有水的部分始终呈棱柱形B ．水面EFGH 所在四边形的面积为定值C ．随着容器倾斜度的不同，A 1C 1始终与水面所在平面平行D ．当容器倾斜如图③所示时，AE ·AH 为定值【答案】 AD【解析】 由于AB 固定，所以在倾斜的过程中，始终有CD ∥HG ∥EF ∥AB ，且平面AEHD ∥平面BFGC ，故水的部分始终呈棱柱形(三棱柱或四棱柱)，且AB 为棱柱的一条侧棱，没有水的部分也始终呈棱柱形，故A 正确；因为水面EFGH 所在四边形，从图②，图③可以看出，EF ，GH 长度不变，而EH ，FG 的长度随倾斜度变化而变化，所以水面EFGH 所在四边形的面积是变化的，故B 错；假设A 1C 1与水面所在的平面始终平行，又A 1B 1与水面所在的平面始终平行，则长方体上底面A 1B 1C 1D 1与水面所在的平面始终平行，这就与倾斜时两个平面不平行矛盾，故C 错；水量不变时，棱柱AEH －BFG 的体积是定值，又该棱柱的高AB 不变，且V AEH －BFG ＝12·AE ·AH ·AB ，所以AE ·AH ＝2V AEH －BFG AB ，即AE ·AH 是定值，故D 正确． 12. (2020·青岛检测)已知四棱台ABCD －A 1B 1C 1D 1的上、下底面均为正方形，其中AB ＝22，A 1B 1＝2，AA 1＝BB 1＝CC 1＝DD 1＝2，则下列叙述正确的是( )A ．该四棱台的高为 3B ．AA 1⊥CC 1C ．该四棱台的表面积为26D ．该四棱台外接球的表面积为16π【答案】 AD【解析】 将四棱台补为如图所示的四棱锥P －ABCD ，并取E ，E 1分别为BC ，B 1C 1的中点，记四棱台上、下底面中心分别为O 1，O ，连接AC ，BD ，A 1C 1，B 1D 1，A 1O ，OE ，OP ，PE.由条件知A 1，B 1，C 1，D 1分别为四棱锥的侧棱PA ，PB ，PC ，PD 的中点，则PA ＝2AA 1＝4，OA ＝2，所以OO 1＝12PO ＝12PA 2－OA 2＝3，故该四棱台的高为3，故A 正确；由PA ＝PC ＝4，AC ＝4，得△PAC 为正三角形，则AA 1与CC 1所成角为60°，故B 不正确；四棱台的斜高h ′＝12PE ＝12PO 2＋OE 2＝12×232＋22＝142，所以该四棱台的表面积为(22)2＋(2)2＋4×2＋222×142＝10＋67，故C 不正确；易知OA 1＝OB 1＝OC 1＝OD 1＝O 1A 21＋O 1O 2＝2＝OA ＝OB ＝OC ＝OD ，所以O 为四棱台外接球的球心，所以外接球的半径为2，外接球表面积为4π×22＝16π，故D 正确．三、填空题13．(2020·浙江)已知圆锥的侧面积(单位：cm 2)为2π，且它的侧面展开图是一个半圆，则这个圆锥的底面半径(单位：cm)是________．【答案】 1【解析】 如图，设圆锥的母线长为l ，底面半径为r ，则圆锥的侧面积S 侧＝πrl ＝2π，即r ·l ＝2.由于侧面展开图为半圆，可知12πl 2＝2π， 可得l ＝2，因此r ＝1.14.在如图所示的斜截圆柱中，已知圆柱的底面直径为40 cm ，母线长最短50 cm ，最长80 cm ，则斜截圆柱的侧面面积S ＝________cm 2.【答案】 2 600π【解析】 将题图所示的相同的两个几何体对接为圆柱，则圆柱的侧面展开图为矩形．由题意得所求侧面展开图的面积S ＝12×(π×40)×(50＋80)＝2 600π(cm 2)． 15．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________．【答案】 823π 【解析】 将正四面体补成正方体，则正四面体的棱为正方体面上的对角线，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2R ＝22，则球O 的体积V ＝43πR 3＝823π. 16．(2020·新高考全国Ⅰ)已知直四棱柱ABCD －A 1B 1C 1D 1的棱长均为2，∠BAD ＝60°.以D 1为球心，5为半径的球面与侧面BCC 1B 1的交线长为________．【答案】2π2【解析】 如图，设B 1C 1的中点为E ，球面与棱BB 1，CC 1的交点分别为P ，Q ，连接DB ，D 1B 1，D 1P ，D 1E ，EP ，EQ ，由∠BAD ＝60°，AB ＝AD ，知△ABD 为等边三角形， ∴D 1B 1＝DB ＝2，∴△D 1B 1C 1为等边三角形，则D 1E ＝3且D 1E ⊥平面BCC 1B 1，∴E 为球面截侧面BCC 1B 1所得截面圆的圆心， 设截面圆的半径为r ，则r ＝R 2球－D 1E 2＝5－3＝ 2.又由题意可得EP ＝EQ ＝2，∴球面与侧面BCC 1B 1的交线为以E 为圆心的圆弧PQ. 又D 1P ＝5，∴B 1P ＝D 1P 2－D 1B 21＝1，同理C 1Q ＝1，∴P ，Q 分别为BB 1，CC 1的中点，∴∠PEQ ＝π2， 知PQ 的长为π2×2＝2π2，即交线长为2π2.。
《空间几何体》基础的知识点
《空间几何体》知识点总结一、 空间几何体的结构特征（1）多面体——由若干个平面多边形围成的几何体旋转体一一把一个平面图形绕它所在平面内的一条定直线旋转形成的封闭几何体。
其 中，这条定直线称为旋转体的轴。
（2 ）柱，锥，台，球的结构特征1.1棱柱一一有两个面互相平行，其余各面都是四边形，并且每相邻两个四边形的公共边都 互相平行，由这些面所围成的几何体叫做棱柱。
1.2圆柱一一以矩形的一边所在的直线为旋转轴，其余各边旋转而形成的曲面所围成的几何 体叫圆柱.2.1棱锥一一有一个面是多边形，其余各面是有一个公共顶点的三角形，由这些面所围成的 几何体叫做棱锥。
2.2圆锥一一以直角三角形的一直角边所在的直线为旋转轴，其余各边旋转而形成的曲面所 围成的几何体叫圆锥。
3.1棱台——用一个平行于底面的平面去截棱锥，我们把截面与底面之间的部分称为棱台 3.2圆台一一用平行于圆锥底面的平面去截圆锥，底面与截面之间的部分叫做圆台4.1球一一以半圆的直径所在直线为旋转轴，半圆旋转一周形成的旋转体叫做球体，简称球二、 空间几何体的三视图与直观图1. 投影：区分中心投影与平行投影。
平行投影分为正投影和斜投影。
2. 三视图一一正视图；侧视图；俯视图；是观察者从三个不同位置观察同一个空间几何体而 画出的图形；画三视图的原则： 长对齐、高对齐、宽相等3. 直观图：直观图通常是在平行投影下画出的空间图形。
4. 斜二测法：在坐标系 x'o'y'中画直观图时，已知图形中平行于坐标轴的线段保持平行性 不变，平行于x 轴（或在x 轴上）的线段保持长度不变，平行于y 轴（或在y 轴上）的线 段长度减半。
三、空间几何体的表面积与体积1、空间几何体的表面积① 棱柱、棱锥的表面积： 各个面面积之和2② 圆柱的表面积S = 2二「I • 2二r 2 ③圆锥的表面积 S =理「I •二r 2、空间几何体的体积 ④圆台的表面积S 二rl + Tt r 2 2 2 R ⑤球的表面积S = 4二R ⑥扇形的面积公式s 扇形 360^1|r （其中I 表示弧长，r 表示半径） ①柱体的体积 v = s 底②锥体的体积 1 VjS 底 h③台体的体积 v =丄（S 上S 上 S 下 • S 下）h ④球体的体积v3 知识赠送以下资料英语万能作文（模板型）Along with the adva nee of the society more and more problems arebrought to our atte nti on, one of which is that....随着社会的不断发展，出现了越来越多的问题，其中之一便是As to whether it is a blessing or a curse, however, people take differe nt attitudes.然而，对于此类问题，人们持不同的看法。
(完整word版)立体几何知识点总结(全)
必修2 第一章 空间几何体知识点总结一.空间几何体的三视图正视图：光线从几何体的前面向后面正投影得到的投影图；反映了物体的高度和长度 侧视图：光线从几何体的左面向右面正投影得到的投影图；反映了物体的高度和宽度 俯视图：光线从几何体的上面向下面正投影得到的投影图。
反映了物体的长度和宽度 三视图中反应的长、宽、高的特点：“长对正”，“高平齐”，“宽相等” 二.空间几何体的直观图斜二测画法的基本步骤：①建立适当直角坐标系xOy （尽可能使更多的点在坐标轴上） ②建立斜坐标系'''x O y ∠，使'''x O y ∠=450（或1350）③画对应图形在已知图形平行于X 轴的线段，在直观图中画成平行于X ‘轴，且长度保持不变；在已知图形平行于Y 轴的线段，在直观图中画成平行于Y ‘轴，且长度变为原来的一半； 直观图与原图形的面积关系：42S ⋅=原图形直观图S 三.空间几何体的表面积与体积⑴圆柱侧面积；l r S ⋅⋅=π2侧面 ⑵圆锥侧面积：l r S ⋅⋅=π侧面 ⑶圆台侧面积：l R l r S ⋅⋅+⋅⋅=ππ侧面 h S V ⋅=柱体h S V ⋅=31锥体()13V h S S S S =+⋅+下下台体上上球的表面积和体积 32344R V R S ππ==球球，. 正三棱锥是底面是等边三角形，三个侧面是全等的等腰三角形的三棱锥。
正四面体是每个面都是全等的等边三角形的三棱锥。
第二章 点、直线、平面之间的位置关系知识点总结一. 平面基本性质即三条公理公理1公理2公理3图形语言文字语言如果一条直线上的两点在一个平面内，那么这条直线在此平面内. 过不在一条直线上的三点，有且只有一个平面.如果两个不重合的平面有一个公共点，那么它们有且只有一条过该点的公共直线.符号语言 ,,A l B l l A B ααα∈∈⎫⇒⊂⎬∈∈⎭,,,,A B C A B C α⇒不共线确定平面,lP P P l αβαβ=⎧∈∈⇒⎨∈⎩I作用 判断线在面内确定一个平面证明多点共线公理2的三条推论：推论1 经过一条直线和这条直线外的一点，有且只有一个平面； 推论2 经过两条相交直线，有且只有一个平面； 推论3 经过两条平行直线，有且只有一个平面.二．直线与直线的位置关系共面直线： 相交直线：同一平面内，有且只有一个公共点；平行直线：同一平面内，没有公共点；异面直线：不同在任何一个平面内，没有公共点。
空间几何体知识点总结
空间几何体知识点总结一、点、线、面1. 点：点是空间的基本要素，没有长、宽、高，只有位置，用字母表示，如A、B、C等。
2. 线：由无限多个点组成的集合，是一种没有宽度只有方向的图形，分为直线和曲线两种。
- 直线：不含任何弯曲的线段，用两个点表示。
- 曲线：含有至少一段弯曲的线段。
3. 面：是由无限多个线组成的集合，是一种有长和宽但没有高度的图形，可以分为平面和曲面两种。
- 平面：没有限定的表面，如白纸的一面。
- 曲面：有曲度且没有边界的平面，常见的如球面、圆柱面等。
二、多面体1. 三棱锥和四棱锥：三棱锥和四棱锥是由底面和三个（四个）三角形面组成的几何体，具有尖顶和底部的多面体，如金字塔就是一种三棱锥。
2. 正多面体：正多面体是每个面都是正多边形的多面体，常见的有正立体角、正方体和正十二面体等。
3. 钝角多面体：钝角多面体是有一些面是钝角形的多面体，常见的有十二面体和二十面体等。
三、棱柱和棱台1. 棱柱：棱柱是以一个多边形为底面，侧面为平行四边形的几何体，根据底面形状的不同，可以分为三棱柱、四棱柱等。
2. 棱台：棱台是以一个多边形为底面，上下底面平行且相等的多面体，也根据底面形状的不同可以分为三棱台、四棱台等。
四、球面1. 球：球是一种特殊的曲面，就是一个没有边界、厚度的曲面，是由所有到一个给定点（球心）距离不大于给定半径的点的集合组成。
2. 球面积和体积：球面积和体积的计算公式分别是4πr^2和(4/3)πr^3，其中r为球的半径。
五、坐标系1. 直角坐标系：直角坐标系是用坐标轴构成的平面直角坐标系，通常用x、y轴表示，原点为坐标轴的交点，可以表示二维平面上的点。
2. 三维坐标系：三维坐标系是在直角坐标系的基础上加上z轴，表示三维空间内的点。
六、平行线、平行面、垂直线1. 平行线：平行线是两条直线在同一个平面内，且没有交点的直线。
2. 平行面：平行面是在三维空间内没有交点的两个平面。
3. 垂直线：垂直线是两条直线的夹角为90°，表示两条线在空间的相互关系。
第46讲、空间几何体的结构特征、表面积(教师版)2025高考数学一轮复习讲义
第46讲空间几何体的结构特征、表面积与体积知识梳理知识点一：构成空间几何体的基本元素—点、线、面（1）空间中，点动成线，线动成面，面动成体．（2）空间中，不重合的两点确定一条直线，不共线的三点确定一个平面，不共面的四点确定一个空间图形或几何体（空间四边形、四面体或三棱锥）．知识点二：简单凸多面体—棱柱、棱锥、棱台1、棱柱：两个面互相平面，其余各面都是四边形，并且每相邻两个四边形的公共边都互相平行，由这些面所围成的多面体叫做棱柱．（1）斜棱柱：侧棱不垂直于底面的棱柱；（2）直棱柱：侧棱垂直于底面的棱柱；（3）正棱柱：底面是正多边形的直棱柱；（4）平行六面体：底面是平行四边形的棱柱；（5）直平行六面体：侧棱垂直于底面的平行六面体；（6）长方体：底面是矩形的直平行六面体；（7）正方体：棱长都相等的长方体．2、棱锥：有一个面是多边形，其余各面是有一个公共顶点的三角形，由这些面所围成的多面体叫做棱锥．（1）正棱锥：底面是正多边形，且顶点在底面的射影是底面的中心；（2）正四面体：所有棱长都相等的三棱锥．3、棱台：用一个平行于棱锥底面的平面去截棱锥，底面和截面之间的部分叫做棱台，由正棱锥截得的棱台叫做正棱台．简单凸多面体的分类及其之间的关系如图所示．知识点三：简单旋转体—圆柱、圆锥、圆台、球1、圆柱：以矩形的一边所在的直线为旋转轴，其余三边旋转形成的面所围成的几何体叫做圆柱．2、圆柱：以直角三角形的一条直角边所在的直线为旋转轴，将其旋转一周形成的面所围成的几何体叫做圆锥．3、圆台：用平行于圆锥底面的平面去截圆锥，底面和截面之间的部分叫做圆台．4、球：以半圆的直径所在的直线为旋转轴，半圆面旋转一周形成的旋转体叫做球体，简称为球（球面距离：经过两点的大圆在这两点间的劣弧长度）．知识点四：组合体由柱体、锥体、台体、球等几何体组成的复杂的几何体叫做组合体．知识点五：表面积与体积计算公式表面积公式表面积柱体2直棱柱底=+S ch S 2(斜棱柱底''=+S c l S c 为直截面周长)2222()圆锥=+=+S r rl r r l πππ锥体12正棱锥底'=+S nah S 2()圆锥=+=+S r rl r r l πππ台体1()2正棱台上下'=+++S n a a h S S 22)圆台（''=+++S r r r l rl π球24=S R π体积公式知识点六：空间几何体的直观图1、斜二测画法斜二测画法的主要步骤如下：（1）建立直角坐标系．在已知水平放置的平面图形中取互相垂直的Ox ，Oy ，建立直角坐标系．（2）画出斜坐标系．在画直观图的纸上（平面上）画出对应图形．在已知图形平行于x 轴的线段，在直观图中画成平行于''O x ，''O y ，使45'''∠= x O y （或135 ），它们确定的平面表示水平平面．（3）画出对应图形．在已知图形平行于x 轴的线段，在直观图中画成平行于'x 轴的线段，且长度保持不变；在已知图形平行于y 轴的线段，在直观图中画成平行于'y 轴，且长度变为原来的一般．可简化为“横不变，纵减半”．（4）擦去辅助线．图画好后，要擦去'x 轴、'y 轴及为画图添加的辅助线（虚线）．被挡住的棱画虚线．注：4．2、平行投影与中心投影平行投影的投影线是互相平行的，中心投影的投影线相交于一点．必考题型全归纳题型一：空间几何体的结构特征例1．（2024·安徽·高三校联考阶段练习）已知几何体，“有两个面平行，其余各面都是平行四边形”是“几何体为棱柱”的（）A ．充分不必要条件B ．必要不充分条件C ．充要条件D ．既不充分也不必要条件【答案】B【解析】由棱柱定义知棱柱有两个面平行，其余各面都是平行四边形，故满足必要性；但有两个面平行，其余各面都是平行四边形的几何体不一定是棱柱，例如两个底面全等的斜棱柱拼接的几何体不是棱柱，如图所示：，故不满足充分性，故选：B例2．（2024·全国·高三对口高考）设有三个命题；甲：底面是平行四边形的四棱柱是平行六面体；乙：底面是矩形的平行六面体是长方体；丙：直四棱柱是平行六面体．以上命题中真命题的个数为（）A．0个B．1个C．2个D．3个【答案】B【解析】由平行六面体的定义可得底面是平行四边形的四棱柱是平行六面体；命题甲正确；底面是矩形的平行六面体的侧棱不一定垂直于底面，故该几何体不一定为长方体，命题乙错误；直四棱柱的底面不一定为平行四边形，故直四棱柱不一定是平行六面体，命题丙错误；正确的命题只有一个.故选：B例3．（2024·全国·高三专题练习）下列命题：①有两个面平行，其他各面都是平行四边形的几何体叫做棱柱；②有两侧面与底面垂直的棱柱是直棱柱；③过斜棱柱的侧棱作棱柱的截面，所得图形不可能是矩形；④所有侧面都是全等的矩形的四棱柱一定是正四棱柱．其中正确命题的个数为（）A．0B．1C．2D．3【答案】A【解析】①如图1，满足有两个面平行，其他各面都是平行四边形，显然不是棱柱，故①错误；ABB A与底面垂直，但不是直棱柱，②错误；②如图2，满足两侧面11ACC A为矩形，③如图3，四边形11即过斜棱柱的侧棱作棱柱的截面，所得图形可能是矩形，③错误；④所有侧面都是全等的矩形的四棱柱不一定是正四棱柱，因为两底面不一定是正方形，④错误．故选：A变式1．（2024·新疆·统考模拟预测）下列命题中正确的是（）A．有两个平面平行，其余各面都是平行四边形的几何体是棱柱.B．各个面都是三角形的几何体是三棱锥.C．夹在圆柱的两个平行截面间的几何体还是一个旋转体.D．圆锥的顶点与底面圆周上任意一点的连线都是母线.【答案】D【解析】如图所示的几何体满足两个平面平行，其余各面都是平行四边形，但它不是棱柱，A错；正八面体的各面都是三角形，不是三棱锥，B错；如果两个平行截面与圆柱的底面平行，则是旋转体，如果这两个平行截面与圆柱的底面不平行，则不是旋转体．C错；根据圆锥的定义，D正确．故选：D．变式2．（2024·全国·高三专题练习）下列说法正确的是（）A．三角形的直观图是三角形B．直四棱柱是长方体C．平行六面体不是棱柱D．两个平面平行，其余各面是梯形的多面体是棱台【答案】A【解析】对A，根据直观图的定义，三角形的直观图是三角形，故A对；对B，底面是长方形的直四棱柱是长方体，故B错；对C，平行六面体一定是棱柱，故C错；两个平面平行，其余各面是梯形的多面体，当侧棱延长后不交于同一点时，不是棱台，故D 错；故选：A变式3．（2024·全国·高三专题练习）给出下列命题：①在圆柱的上、下底面的圆周上各取一点，则这两点的连线是圆柱的母线；②直角三角形绕其任一边所在直线旋转一周所形成的几何体都是圆锥；③棱台的上、下底面可以不相似，但侧棱长一定相等.其中正确命题的个数是（）A．0B．1C．2D．3【答案】A【解析】①不一定，只有当这两点的连线平行于轴时才是母线；②不一定，当以斜边所在直线为旋转轴时，其余两边旋转形成的面所围成的几何体不是圆锥，如图所示，它是由两个同底圆锥组成的几何体；③错误，棱台的上、下底面相似且是对应边平行的多边形，各侧棱延长线交于一点，但是侧棱长不一定相等.故选：A.变式4．（2024·全国·高三专题练习）如图所示，观察四个几何体，其中判断正确的是（）A．是棱台B．是圆台C．不是棱柱D．是棱锥【答案】D【解析】对A，侧棱延长线不交于一点，不符合棱台的定义，所以A错误；对B，上下两个面不平行，不符合圆台的定义，所以B错误；对C，将几何体竖直起来看，符合棱柱的定义，所以C错误；对D ，符合棱锥的定义，正确．故选：D ．【解题方法总结】空间几何体结构特征的判断技巧（1）紧扣结构特征是判断的关键，依据条件构建几何模型，在条件不变的情况下，变换模型中的线面关系或增加线、面等基本元素，然后再依据题意判定．（2）说明一个命题是错误的，只要举出一个反例即可．题型二：空间几何体的表面积例4．（2024·湖北武汉·统考模拟预测）已知某圆锥的母线长、底面圆的直径都等于球的半径，则球与圆锥的表面积之比为（）A ．8B ．163C ．316D ．18【答案】B【解析】设圆锥的母线长为l ，底面圆的半径为r ，球的半径为R ，则2l r R ==，即2R r =，2l r =，球的表面积2214π16πS R r ==，圆锥的表面积22222ππ2ππ3πS rl r r r r =+=+=，则212216π163π3S r S r ==.故选：B.例5．（2024·河南郑州·统考模拟预测）在一个正六棱柱中挖去一个圆柱后，剩余部分几何体如图所示．已知正六棱柱的底面正六边形边长为3cm ，高为4cm ，内孔半径为1cm ，则此几何体的表面积是（）2cm．A．726πB．728π+C．726π+D．606π+【答案】C【解析】所求几何体的侧面积为()234672cm ⨯⨯=，上下底面面积为()()22136π22πcm 22⎛⎫⨯-⨯= ⎪ ⎪⎝⎭，挖去圆柱的侧面积为()22π48πcm⨯=，则所求几何体的表面积为()()2726πcm +．故选：C ．例6．（2024·安徽安庆·安庆一中校考三模）陀螺起源于我国，最早出土的石制陀螺是在山西夏县发现的新石器时代遗址.如图所示的是一个陀螺立体结构图.已知，底面圆的直径12cm AB =，圆柱体部分的高6cm BC =，圆锥体部分的高4cm CD =，则这个陀螺的表面积（单位：2cm ）是（）A ．(144π+B ．(144π+C ．(108π+D ．(108π+【答案】C【解析】由题意可得圆锥体的母线长为l ==所以圆锥体的侧面积为112π2⋅⋅=，圆柱体的侧面积为12π672π⨯=，圆柱的底面面积为2π636π⨯=，所以此陀螺的表面积为()()272π36π108cm ++=+，故选：C.变式5．（2024·西藏拉萨·统考一模）位于徐州园博园中心位置的国际馆（一云落雨），使用现代科技雾化“造云”，打造温室客厅，如图，这个国际馆中3个展馆的顶部均采用正四棱锥这种经典几何形式，表达了理性主义与浪漫主义的对立与统一.其中最大的是3号展馆，其顶部所对应的正四棱锥底面边长为19.2m ，高为9m ，则该正四棱锥的侧面面积与底面面积之比约为（）13.16≈）A ．2B ．1.71C ．1.37D ．1【答案】C【解析】如图，设H 为底面正方形ABCD 的中心，G 为BC 的中点，连接PH ，HG ，PG ，则PH HG ⊥，PG BC ⊥，所以13.16PG ===≈，则144226.322 1.3719.2PBCABCDBC PGS PG S AB BC AB ⨯⨯⨯==≈≈⨯正方形△，故选：C.变式6．（2024·湖南长沙·高三校联考阶段练习）为了给热爱朗读的师生提供一个安静独立的环境，某学校修建了若干“朗读亭”.如图所示，该朗读亭的外形是一个正六棱柱和正六棱锥的组合体，正六棱柱两条相对侧棱所在的轴截面为正方形，若正六棱锥的高与底面边长的比为2:3，则正六棱锥与正六棱柱的侧面积的比值为（）A．8B．24C ．19D ．127【答案】B【解析】设正六边形的边长为a，由题意正六棱柱的高为2a，因为正六棱锥的高与底面边长的比为2:3，所以正六棱锥的高为2 3 a，正六棱锥的母线长为，正六棱锥的侧面积21162S=⨯；正六棱柱的侧面积226212S a a a=⋅⋅=，所以12SS=.故选：B.变式7．（2024·河北·统考模拟预测）《九章算术》是我国古代的数学名著.其“商功”中记载：“正四面形棱台（即正四棱台）建筑物为方亭.”现有如图所示的烽火台，其主体部分为一方亭，将它的主体部分抽象成1111ABCD A B C D-的正四棱台（如图所示），其中上底面与下底面的面积之比为1:16，方亭的高为棱台上底面边长的3倍.已知方亭的体积为3567m，则该方亭的表面积约为（）2.2≈1.7≈1.4≈）A．2380m B．2400m C．2450m D．2480m【答案】C【解析】设方亭相应的正四棱台的上底面边长11A B a=，则4AB a=，棱台的高3h a=，所以(2213165673V a a a=⨯+=，解得3a=，所以正四棱台的上底面边长为3m，下底面边长为12m，棱台的高为9m，2=，由于各侧面均为相等的等腰梯形，所以()1142ABB Aa aS+=所以方亭的表面积22222216417450m 4S a a a a =++⨯=+≈.故选：C变式8．（2024·甘肃张掖·高台县第一中学校考模拟预测）仿钧玫瑰紫釉盘是收藏于北京故宫博物院的一件明代宣德年间产的瓷器．该盘盘口微撇，弧腹，圈足．足底切削整齐．通体施玫瑰紫釉，釉面棕眼密集，美不胜收．仿钧玫瑰紫釉盘的形状可近似看成是圆台和圆柱的组合体，其口径为15.5cm ，足径为9.2cm ，顶部到底部的高为4.1cm ，底部圆柱高为0.7cm ，则该仿钧玫瑰紫釉盘圆台部分的侧面积约为（）（参考数据：π的值取3 4.6≈）A ．2143.1cm B ．2151.53cm C ．2155.42cm D ．2170.43cm 【答案】D【解析】方法1：设该圆台的母线长为l ，高为h ，两底面圆的半径分别为R ，r （其中R r >），则215.5cm R =，29.2cm r =，()4.10.7 3.4cm h =-=，所以()46m .c l ==≈，故圆台部分的侧面积为()()21π3(7.75 4.6) 4.6170.43cm S R r l =+≈⨯+⨯=．故选：D方法2（估算法）：若按底面直径为15.5cm ，高为3.4cm 的圆柱估算圆台部分的侧面积得()2315.5 3.4158.1cm S '≈⨯⨯=，易知圆台的侧面积应大于所估算的圆柱的侧面积，故此仿钧玫瑰紫釉盘圆台部分的侧面积大于2158.1cm ，对照各选项可知只有D 符合．故选：D【解题方法总结】（1）多面体的表面积是各个面的面积之和．（2）旋转体的表面积是将其展开后，展开图的面积与底面面积之和．（3）组合体的表面积求解时注意对衔接部分的处理．题型三：空间几何体的体积例7．（2024·广东梅州·统考三模）在马致远的《汉宫秋》楔子中写道：“毡帐秋风迷宿草，穹庐夜月听悲笳.”毡帐是古代北方游牧民族以为居室、毡制帷幔.如图所示，某毡帐可视作一个圆锥与圆柱的组合体，圆锥的高为4，侧面积为15π，圆柱的侧面积为18π，则该毡帐的体积为（）A ．39πB ．18πC ．38πD ．45π【答案】A【解析】设圆柱的底面半径为r ，高为h ，圆锥的母线长为l ，因为圆锥的侧面积为15π，所以15πrl π=，即15rl =.因为2224l r =+，所以联立解得3r =（负舍）.因为圆柱的侧面积为18π，所以218πrh π=，即2318πh π⨯=，解得3h =，所以该毡帐的体积为221π4π39π3r r h ⨯+=.故选：A.例8．（2024·重庆沙坪坝·高三重庆一中校考阶段练习）若某圆锥的侧面展开图是一个半径为2）A B ．8C ．27D ．27【答案】C【解析】设圆锥底面半径为r ，因为母线长为2l =,则半圆弧长π2πl ===底面周长2πr =，所以1r =，圆锥的高为PO =如图，设O B x '=，则EB =，设OO h '=，则PO h '=-，因为PO O BPO OA''=，∴11x =所以)13h x -=，∴23x =，)2429V h ==⨯，故选：C ．例9．（2024·山东青岛·高三统考期中）已知正四棱锥的各顶点都在同一个球面上，球的体积为36π，则该正四棱锥的体积最大值为（）A ．18B ．643C ．814D ．27【答案】B【解析】如图，设正四棱锥的底面边长2AB a =，高PO h =，外接球的球心为M ，则OD =，因为球的体积为34π36π3R =，所以球的半径为3R =，在Rt MOD △中，222MD OD OM =+，即22232(3)a h =+-，所以正四棱锥的体积为2211249(3)333V Sh a h h h ⎡⎤==⨯=--⎣⎦整理得3224(0)3V h h h =-+>，则2282(4)V h h h h '=-+=--，当04h <<时，0V '>，当4h >时，0V '<，所以3224(0)3V h h h =-+>在(0,4)上递增，在(4,)+∞上递减，所以当4h =时，函数取得最大值3226444433-⨯+⨯=，故选：B变式9．（2024·湖北武汉·高三统考开学考试）攒尖是我国古代建筑中屋顶的一种结构形式，宋代称为最尖，清代称攒尖，通常有圆形攒尖､三角攒尖､四角攒尖､八角攒尖，也有单檐和重檐之分，多见于亭阁式建筑､园林建筑.下面以四角攒尖为例，如图，它的屋顶部分的轮廓可近似看作一个正四棱锥.已知正四棱锥的底面边长为5米，则其体积为（）立方米.A ．B ．24C ．D ．72【答案】B【解析】如图所示，在正四棱锥P ABCD -中，连接,AC BD 于O ，则O 为正方形ABCD 的中心，连接OP ，则底面边长AB =6BD ==，132==BO BD .又5BP =，故高4OP ==.故该正四棱锥体积为(214243V =⨯⨯=.故选：B变式10．（2024·广东河源·高三校联考开学考试）最早的测雨器记载见于南宋数学家秦九韶所著的《数书九章》（1247年）.该书第二章为“天时类”，收录了有关降水量计算的四个例子，分别是“天池测雨”、“圆罂测雨”、“峻积验雪”和“竹器验雪”.如图“竹器验雪”法是下雪时用一个圆台形的器皿收集雪量（平地降雪厚度=器皿中积雪体积除以器皿口面积），已知数据如图（注意：单位cm ），则平地降雪厚度的近似值为（）A ．91cm 12B ．31cm 4C ．95cm 12D ．97cm 12【答案】C【解析】如图所示，可求得器皿中雪表面的半径为204015cm 4+=，所以平地降雪厚度的近似值为()2221π2010151015953cmπ2012⨯⨯++⨯=⨯.故选：C变式11．（2024·浙江·校联考模拟预测）如图是我国古代量粮食的器具“升”，其形状是正四棱台，上、下底面边长分别为20cm 和10cm，侧棱长为．“升”装满后用手指或筷子沿升口刮平，这叫“平升”．则该“升”的“平升”约可装()31000cm 1L =（）A ．1.5LB ．1.7LC ．2.3LD ．2.7L【答案】C【解析】根据题意画出正四棱台的直观图，其中底面ABCD 是边长为20的正方形，底面1111D C B A 是边长为10的正方形，侧棱1C C =记底面ABCD 和底面1111D C B A 的中心分别为O 和1O ，则1O O 是正四棱台的高.过1C 作平面ABCD 的垂线，垂足为E ，则E AC ∈且11C E O O ，11C E O O =，所以1111111022OE O C A C ====，112022OC AC ===，故CE OC OE =-=所以棱台的高110h C E ==，由棱台的体积公式得3311((400100200)10 2.310cm 2.3L 33V S S h '=+=++⨯≈⨯=．故选：C .【解题方法总结】求空间几何体的体积的常用方法公式法规则几何体的体积，直接利用公式割补法把不规则的几何体分割成规则的几何体，或者把不规则的几何体补成规则的几何体等体积法通过选择合适的底面来求几何体体积的一种方法，特别是三棱锥的体积题型四：直观图例10．（2024·辽宁锦州·渤海大学附属高级中学校考模拟预测）已知用斜二测画法画梯形OABC 的直观图O A B C ''''如图所示，3O A C B ''''=，C E O A ''''⊥，8OABC S =，//C D y '''轴，C E ''=，D ¢为O A ''的三等分点，则四边形OABC 绕y 轴旋转一周形成的空间几何体的体积为．【答案】48π【解析】在直观图中，1C D E ''''=，所以在还原图中，2CD =，如图，在直观图中，3O A C B ''''=，D ¢为O A ''的三等分点，所以在还原图中，3OA CB =，D 为OA 的三等分点，又在直观图中，//C D y '''轴，所以在还原图中，//CD y 轴，则CD OA ⊥，所以()11244822OABC S CD OA CB CB CB =⨯+=⨯⨯==，则2CB =，故6OA =，123OD OA ==，所以四边形OABC 是等腰梯形，所以四边形OABC 绕y 轴旋转一周所形成的空间几何体的体积等于一个圆台的体积减去一个圆锥的体积，即()22211152π8ππ44662π2248π3333V =⨯+⨯+⨯-⨯⨯=-=．故答案为：48π.例11．（2024·全国·高三对口高考）若正ABC 用斜二测画法画出的水平放置图形的直观图为A B C ''' ，当A B C '''ABC 的面积为．【答案】【解析】A B C ''' 是正ABC 的斜二测画法的水平放置图形的直观图，如图所示，设B C a ''=，则A B C ''' 的面积为1sin 452a O A ⋅⋅⋅'︒='O A a ∴=''，ABC ∴ 的面积为11222S a OA a O A a ''=⋅=⋅⋅==故答案为：例12．（2024·四川成都·高三统考阶段练习）用斜二测画法画出的某平面图形的直观图如图所示，边A B ''与C D ''平行于x '轴.已知四边形A B C D ''''的面积为21cm ，则原平面图形的面积为2cm .【答案】【解析】根据题意得45B A D '''∠= ，原四边形为一个直角梯形，且CD C D ''=，AB A B ''=，2AD A D ''=，())()21sin 45124A B C D S A B C D A D A B C D A D cm ''''=+⋅=''''''''''''+⋅= 梯形，则()A B C D A D ''''''+⋅=所以，()()())211222ABCD S AB CD AD A B C D A D A B C D A D cm '''''''''''=+⋅=+⋅=+⋅='梯形.故答案为：变式12．（2024·全国·高三专题练习）如图，A O B ''' 是用斜二测画法得到的△AOB 的直观图，其中23O A O B ''''==，，则AB 的长度为．【答案】【解析】把直观图A O B '''V 还原为AOB ,如图所示：根据直观图画法规则知,2,2236OA O A OB O B ''''====⨯=,所以AB 的长度为AB ==故答案为：.变式13．（2024·上海浦东新·高三上海市川沙中学校考期末）有一块多边形的菜地，它的水平放置的平面图形的斜二测直观图是直角梯形（如图所示）.45,1,ABC AB AD DC BC ∠===⊥ ，则这块菜地的面积为【答案】22+【解析】过A 作AE BC ⊥于E ，在直观图中， 45ABC ∠= ，1AB AD ==，DC BC ⊥，所以1,2EC BE ==，12BC ∴=+，故原平面图形的上底为1，下底12+，高为2，所以这块菜地的面积为1(11222S =⨯+⨯=故答案为：22+.变式14．（2024·上海宝山·高三上海交大附中校考开学考试）我们知道一条线段在“斜二测”画法中它的长度可能会发生变化的，现直角坐标系平面上一条长为4cm 线段AB 按“斜二测”画法在水平放置的平面上画出为A B ''，则A B ''最短长度为cm （结果用精确值表示）【解析】如图1所示，可以将平面内所有长为4的线段平移至图中O 点为起点，则它们的终点形成以O 为圆心，半径为4的圆周.以两条互相垂直的直径为坐标轴，建立平面直角坐标系.然后在斜二测画法下画出该圆的直观图，如图2，形成一个椭圆，由斜二测的性质可知，在图2，该椭圆长半轴为4，且经过点A '，易知122OA OA '==且45xO y '︒∠=，所以A '，设椭圆的方程为：222116x y b +=，将A '代入得：222116b +=，解得b ==由椭圆的性质可知，椭圆上的点中，短轴端点到原点的距离b 最小，即7即为所求.故答案为：7.变式15．（2024·陕西延安·校考一模）如图，梯形ABCD 是水平放置的一个平面图形的直观图，其中=45∠ ABC ，1AB AD ==，DC BC ⊥，则原图形的面积为．【答案】22+【解析】因为1AB AD ==，=45∠ ABC ，DC BC ⊥，所以12BC =+，12A D A B ''=''=，，12B C =+''所以()112222222S A D B C A B '''⎛⎫=+⋅=⨯+⨯=+ ⎪ ⎪⎝⎭'''．故答案为：22+．变式16．（2024·全国·高三专题练习）如图，用斜二测画法画一个水平放置的平面图形的直观图为一个正方形，则原来图形的面积是．【答案】【解析】由直观图可知，在直观图中,，由斜二测画法的特点，知该平面图形的直观图的原图形如图所示所以原图图形为平行四边形，底面边长为1，位于y 轴的对角线长为，所以原来图形的面积为1S =⨯=.故答案为：【解题方法总结】斜二测法下的直观图与原图面积之间存在固定的比值关系：2S =4S 直原．题型五：展开图例13．（2024·山东青岛·统考三模）已知圆锥的底面半径为1，侧面展开图为半圆，则该圆锥内半径最大的球的表面积为．【答案】43π/43π【解析】设圆锥母线长为l ，由题意2π1πl ⨯=，2l =，圆锥内半径最大的球与圆锥相切，作出圆锥的轴截面PAB ，截球得大圆为圆锥轴截面三角形的内切圆O ，,D E 是切点，如图，易知PD 是圆锥的高，O 在PD 上，由2,1PA BD ==得π6BPD ∠=，因此π3ABP ∠=，所以1π26OBD DBP ∠=∠=，πtan 63OD BD =，所以圆锥内半径最大的球的表面积为24π4π(33S =⨯=，故答案为：4π3．例14．（2024·全国·高三专题练习）如图，在直三棱柱111ABC A B C -的侧面展开图中，B ，C 是线段AD 的三等分点，且AD =．若该三棱柱的外接球O 的表面积为12π，则1AA =．【答案】【解析】由该三棱柱的外接球O 的表面积为12π，设外接球得半径为r ，则24π12πr =，解得r =，由题意，取上下底面三角形得中心，分别为,E F ，EF 得中点即为外接圆圆心O ，作图如下：则OC r ==，EF ⊥平面ABC ，12EF AA OF ==，CF ⊂Q 平面ABC ，OF CF ∴⊥，在等边ABC 中，2sin 6013CF BC =⋅⋅= ，在Rt OFC △中，OF ，12AA OF ==故答案为：例15．（2024·上海普陀·高三统考期中）2022年4月16日，神舟十三号载人飞船返回舱在东风着陆场预定区域成果着陆．如图，在返回过程中使用的主降落伞外表面积达到1200平方米，若主降落伞完全展开后可以近似看着一个半球，则完全展开后伞口的直径约为米（精确到整数）【答案】28【解析】设主降落伞展开后所在球体的半径为R ，由题可得221200R π=，解得14R ≈，故完全展开后伞口的直径约为28米.故答案为：28.变式17．（2024·山东淄博·统考一模）已知圆锥的底面半径为1，其侧面展开图为一个半圆，则该圆锥的体积为．【解析】∵圆锥的底面半径为1，∴侧面展开图的弧长为2π，又∵侧面展开图是半圆，∴侧面展开图的半径为2，即圆锥的母线长为2，故圆锥的高为=2113V π=⋅变式18．（2024·安徽·蚌埠二中校联考模拟预测）如图，在三棱锥P -ABC 的平面展开图中，CD AB ∥，AB AC ⊥，22AB AC ==，CD =，cos BCF ∠65=，则三棱锥-P ABC 外接球表面积为．【答案】14π【解析】由题意可知，DC AC ⊥，CD CF =AD AE ==，BC =在 BCF 中，2222cos 10BF CF BC CF BC BCF =+-⋅∠=，则BE BF ==因为222AB BE AE +=，所以AB BE ⊥，在三棱锥P -ABC 外接球的球心为O ，PC AC ⊥，PB AB ⊥，记PA 中点为O ，OC OB OA OP ===，即三棱锥P -ABC 外接球的球心为点O ，半径222PA AD R ===，所以外接球表面积为14π．故答案为：14π变式19．（2024·全国·高三专题练习）已知三棱锥P －ABC 的底面ABC 为等边三角形．如图，在三棱锥P －ABC 的平面展开图中，P ，F ，E 三点共线，B ，C ，E三点共线，cos 26PCF ∠=，PC =PB ＝．【答案】【解析】由题意可知，△CEF 为等边三角形，所以60CEF EFC ∠=∠= ，则120PFC ∠= ，由cos 26PCF ∠=可知sin 26PCF ∠=，在△PCF中，由正弦定理得：sin 3sin1202PC PCF PF ∠===．在△PCE 中，由余弦定理得：()()221333EF EF EF EF =++-+⋅，解得1EF =或4EF =-（舍去），所以1AB BC CE ===，则4PE =，2BE =，在△PBE 中，由余弦定理得21642412PB =+-⨯=，所以PB =．故答案为：变式20．（2024·安徽黄山·统考一模）如图，在四棱锥P -ABCD 的平面展开图中，正方形ABCD 的边长为4，ADE V 是以AD 为斜边的等腰直角三角形，90HDC FAB ∠=∠=︒，则该四棱锥外接球被平面PBC 所截的圆面的面积为.【答案】365π【解析】该几何体的直观图如下图所示分别取,AD BC 的中点,O M ，连接,OMPM2,4,PO OM PM ==== 222,OP OM PM OP OM∴+=∴⊥又PO AD ⊥ ，所以由线面垂直的判定定理得出PO ⊥平面ABCD 以点O为坐标原点，建立空间直角坐标系(2,0,0),(2,4,0),(2,4,0)A B C -，(2,0,0),(0,0,2)D P -设四棱锥P ABCD -外接球的球心()0,2,N a PN NA = ，()224244a a ∴+-=++，解得0a =设平面PBC 的法向量为(,,)n x y z = (2,4,2),(2,4,2),(0,2,2)PB PC NP =-=--=- 20.020.0x y z PB n x y z PC n ⎧+-=⎧=⇒⎨⎨-+-==⎩⎩ ，取2z =，则(0,1,2)n = 四棱锥P ABCD -外接球的球心到面PBC的距离为cos ,5n NP d NP n NP NP n NP⋅=⋅=⋅==又NP PBC 所截的圆的半径r =所以平面PBC 所截的圆面的面积为2365r ππ=.故答案为：365π变式21．（2024·山西大同·高三统考阶段练习）如图，在三棱锥-P ABC 的平面展开图中，1AC =，AB AD ==AB AC ⊥，AB AD ⊥，30CAE ∠=︒，则三棱锥-P ABC 的外接球的表面积为．【答案】7π【解析】还原出如图所示的三棱锥B PAC -，AB AC ⊥ ，AB AD ⊥，AB ∴⊥平面PAC ，设平面PAC 的截面圆心为O '，半径为r ，球心为O ，球半径为R ，在PAC △中，由余弦定理可得2222cos3013211PC AC AP AC AP =+-⋅⋅=+-⨯⨯ ，则1PC =，这由正弦定理得22sin 30PC r ==，1r =，122OO AB '== ，2R ∴==，∴外接球的表面积2472S ππ⎫==⎪⎪⎝⎭.故答案为：7π.【解题方法总结】多面体表面展开图可以有不同的形状，应多实践，观察并大胆想象立体图形与表面展开图的关系，一定先观察立体图形的每一个面的形状．题型六：最短路径问题例16．（2024·福建福州·高一福建省福州屏东中学校考期末）如图，一竖立在地面上的圆锥形物体的母线长为4，一只小虫从圆锥的底面圆上的点P 出发，绕圆锥爬行一周后回到点P 处，若该小虫爬行的最短路程为）.A ．3B ．27C ．81D ．3【答案】C 【解析】作出该圆锥的侧面展开图，如图所示：该小虫爬行的最短路程为1PP ，。
《空间几何体的结构》知识点加基本题型
的真假.
--
解析 命题①符合平行六面体的定义,故命题①是 正确的,底面是矩形的平行六面体的侧棱可能与底 面不垂直,故命题②是错误的,因直四棱柱的底面 不一定是平行四边形,故命题③是错误的,命题④ 由棱台的定义知是正确的. 答案 ①④ 探究提高 解决该类题目需准确理解几何体的定 义，要真正把握几何体的结构特征，并且学会通 过反例对概念进行辨析，即要说明一个命题是错 误的，设法举出一个反例即可.
O B
底面
圆柱的表示方法：用表示它的轴的字母表
示,如:“圆柱OO'”
定义：以直角三角形的
一条直角边所在直线为
母
旋转轴,其余两边旋转形 线
成的曲面所围成的几何
体叫做圆锥。 A
顶点 S
轴
侧 面
O B
底面
圆锥的表示方法：用表示 它的轴的字母表示,如:“ 圆锥SO”
定义：用一个平行于
O’
圆锥底面的平面去截 O
S
A
BC
D
棱锥的性质：
侧面、对角面都是三角形;平行于底面的截面与底 面相似,其相似比等于顶点到截面距离与高的比的 平方。
用一个平行于棱 锥底面的平面去截棱 锥,底面与截面之间 的部分是棱台.
棱台的有关概念：
D’
D A’
C’
B’
C
A
B
想一想：下列几何体是不是棱台,为什么?
(1)
(2)
棱柱
概念
性质
--
知能迁移1 下列结论正确的是（ ） A.各个面都是三角形的几何体是三棱锥 B.以三角形的一条边所在直线为旋转轴，其余 两边旋转形成的曲面所围成的几何体叫圆锥 C.棱锥的侧棱长与底面多边形的边长相等，则 此棱锥可能是六棱锥 D.圆锥的顶点与底面圆周上的任意一点的连线 都是母线 解析 A错误.如图所示，由两个结构 相同的三棱锥叠放在一起构成的几何 体,各面都是三角形，但它不一定是棱锥.
第一章空间几何体知识点总结及同步练习
第⼀章空间⼏何体知识点总结及同步练习第⼀章空间⼏何体知识点梳理：⼀、常见空间⼏何体定义：1 ．棱柱：有两个⾯互相平⾏，其余各⾯都是四边形，并且每相邻两个四边形的公共边都互相平⾏，由这些⾯所围成的⼏何体叫做棱柱，(1) 侧棱垂直于底⾯的棱柱称为直棱柱，直棱柱的侧棱即为棱柱的⾼．(2) 底⾯为正多边形的直棱柱称为正棱柱，两底⾯中⼼的连线即为棱柱的⾼．2 ．棱锥：有⼀个⾯是多边形，其余各⾯都是有⼀个公共顶点的三⾓形，由这些⾯所围成的⼏何体叫做棱锥．(1)如果⼀个棱锥的底⾯是正多边形，且顶点与底⾯中⼼的连线垂直于底⾯，这样的棱锥称为正棱锥．正棱锥具有性质：①正棱锥的顶点和底⾯中⼼的连线即为⾼线；②正棱锥的侧⾯是全等的等腰三⾓形，这些等腰三⾓形底边上的⾼都相等，叫做这个正棱锥的斜⾼．(2) 底边长和侧棱长都相等的三棱锥叫做正四⾯体．(3) 依次连结不共⾯的四点构成的四边形叫做空间四边形．3 ．棱台：⽤⼀个平⾏于棱锥底⾯的平⾯去截棱锥，底⾯与截⾯之间的部分，叫做棱台．4 ．圆柱：以矩形的⼀边所在的直线为旋转轴，其余三边旋转形成的曲⾯所围成的⼏何体叫做圆柱．5 ．圆锥：以直⾓三⾓形的⼀条直⾓边所在的直线为旋转轴，其余两边旋转形成的曲⾯所围成的⼏何体叫做圆锥．6 ．圆台：⽤⼀个平⾏于圆锥底⾯的平⾯去截圆锥，底⾯与截⾯之间的部分叫做圆台．7 ．球：以半圆的直径所在直线为旋转轴，半圆⾯旋转⼀周形成的⼏何体叫做球．⼆、空间⼏何体的三视图和直观图（1）投影、投影线和投影⾯：由于光的照射，在不透明物体后⾯的屏幕上可以留下这个物体的影⼦，这种现象叫做投影。
其中的光线叫做投影线，屏幕叫做投影⾯。
（2）中⼼投影：我们把光由⼀点向外散射形成的投影叫做中⼼投影。
中⼼投影的投影线交于⼀点，它实质是⼀个电光源把⼀个图形射到⼀个平⾯上，这个图形的影⼦就是他在这个平⾯上的中⼼投影。
（3）中⼼投影的性质：<1>投影线交于⼀点。
<2>点光源物体越近，投影形成的影⼦越⼤。
空间几何知识总结和题型总结(新)
空间几何（一）空间几何的结构及其三视图和直观图一、空间几何体结构1.几种特殊四棱柱的特殊性质名称特殊性质平行六面体底面和侧面都是平行四边行；直平行六面体侧棱垂直于底面，各侧面都是矩形长方体底面和侧面都是矩形；正方体棱长都相等，各面都是正方形2.棱柱、棱锥、棱台的基本概念和主要性质名称棱柱直棱柱正棱柱图形定义有两个面互相平行，而其余每相邻两个面的交线都互相平行的多面体侧棱垂直于底面的棱柱底面是正多边形的直棱柱侧棱平行且相等平行且相等平行且相等侧面的形状平行四边形矩形全等的矩形对角面的形状平行四边形矩形矩形平行于底面的截面的形状与底面全等的多边形与底面全等的多边形与底面全等的正多边形名称棱锥正棱锥棱台正棱台图形定义有一个面是多边形，其余各面是有一个公共顶点的三角形的多面体底面是正多边形用一个平行于棱锥底面的平面去截棱锥，底面和截面之间的部分由正棱锥截得的棱台侧棱相交于一点但不一定相等相交于一点且相等延长线交于一点相等且延长线交于一点侧面的形状三角形全等的等腰三角形梯形全等的等腰梯形对角面的形状三角形等腰三角形梯形等腰梯形平行于底的截面形状与底面相似的多边形与底面相似的正多边形与底面相似的多边形与底面相似的正多边形其他性质高过底面中心；侧棱与底面、侧面与底面、相邻两侧面所成角都相等两底中心连线即高；侧棱与底面、侧面与底面、相邻两侧面所成角都相等3.圆柱，圆锥，圆台和球（旋转体）（1）圆柱：由矩形绕其一边旋转而得。
（2）圆锥：由直角三角形绕其一条直角边旋转而得（3）圆台：由直角梯形绕其直角腰旋转而得（4）球：由半圆或圆绕其直径旋转所得4.直观图（斜二测画法的步骤:平面图形）(1)在已知图形中取互相垂直的x 轴和y 轴,两轴相交于O点．画直观图时，把它画成对应的x′轴或y′轴,使它确定的平面表示水平平面.(2)已知图形中平行于x轴或y轴的线段，在直观图中分别画成平行于x′轴或y’轴的线段．(3)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．总结：（1）特点：横同、竖半、平行性不变（2）关键：确定各个顶点的位置二、几何体的三视图正视图：反映了物体的高度和长度侧视图：反映了物体的高度和宽度俯视图：反映了物体的长度和宽度注：三视图之间的投影规律：长对正，高平齐，宽相等 画几何体的三视图时，能看得见的轮廓线或棱用实线表示，不能看得见的轮廓线或棱用虚线表示三、几何体的表面积和体积公式（1）特殊几何体表面积公式（c 为底面周长，h 为高，'h 为斜高，l 为母线）ch S =直棱柱侧面积 '21ch S =正棱锥侧面积')(2121h c c S +=正棱台侧面积rh S π2=圆柱侧 ()l r r S +=π2圆柱表rl S π=圆锥侧面积()l r r S +=π圆锥表l R r S π)(+=圆台侧面积()22R Rl rl r S +++=π圆台表（2）柱体、锥体、台体的体积公式V Sh=柱 13V Sh=锥 h r V 231π=圆锥''1()3V S S S S h=++台2V Sh r h π==圆柱 ''2211()()33V S S S S h r rR R h π=++=++圆台（4）球体的表面积和体积公式：V 球=343R π ； S 球面=24R π （二）直线与平面的位置关系一、空间点、直线、平面之间的位置关系 1 平面含义：平面是无限延展的 2 三个公理：（1）公理1：如果一条直线上的两点在一个平面内，那么这条直线在此平面内. 符号表示为A ∈LB ∈L => L α A ∈αB ∈α公理1作用：判断直线是否在平面内.（2）公理2：过不在一条直线上的三点，有且只有一个平面。
空间几何体初步知识点及题型总结 中等教师版
目录立体几何初步 (2)模块一：空间几何体 (2)考点1：空间几何体概念判别 (2)考点2：几何体的表面积与体积 (9)模块二：直观图 (12)考点3：直观图求值 (13)模块三：三视图 (15)考点4：利用三视图求表面积、体积 (16)课后作业： (19)立体几何初步模块一：空间几何体考点1：空间几何体概念判别例1.（1）（2019春•宝坻区期中）下列命题中正确的是( ) A ．有两个面平行，其余各面都是四边形的几何体叫棱柱B．有两个面平行，其余各面都是四边形，并且每相邻两个四边形的公共边都互相平行空间几何体的基本元素：点、线、面． 平面：无限延展、平滑且无厚度的面，通常用一个平行四边形表示．用αβγL，，命名，或用大写字母表示：如平面ABCD 或平面AC ．多面体：由若干个平面多边形所围成的几何体，其中这些多边形称为多面体的面，相邻两个面的公共边叫棱，棱的公共点叫顶点，连结不在同一个面上的两个顶点的线段叫多面体的对角线．截面：一个几何体与一个平面相交所得到的平面图形（包括平面图形的内部）． 棱柱的定义，相关概念、性质、分类、记法及特殊的四棱柱；S ch =直棱柱侧面积，Sh V =直棱柱，其中c 为直棱柱的底面周长，S 为底面积，h 为高； 棱锥的定义、相关概念、特征、记法和分类，以及正棱锥的性质；1122S nah ch ''==正棱锥侧，13V Sh =锥体，a 为底面边长，c 为底面周长，h '为斜高；棱台的定义、相关概念、记法、以及正棱台的性质；（h 为高，h '为斜高）11()()22S n a a h c c h =''''+=+正棱台侧，1()3V h S S '=台体．（S S '，为底面面积） 旋转体的基本概念：轴、高、底面、侧面、侧面的母线； 圆柱的定义，记法和性质，2πV r h =圆柱；r 为底面半径，h 为高；圆锥的定义，记法和性质，21π3V r h =圆锥；r 为底面半径，h 为高；圆台的定义，记法和性质，221π()V h r rr r =''++圆台．r r '，为底面半径，h 为高；的几何体叫棱柱C．用一个平面去截棱锥，底面与截面之间的部分组成的几何体叫棱台D．有两个面平行，其余各面都是平行四边形的几何体叫棱柱【解答】解：在A中，如图的几何体，有两个面平行，其余各面都是四边形的几何体不是棱柱，故A错误；在B中，由棱柱的定义得：有两个面平行，其余各面都是四边形，并且每相邻两个四边形的公共边都互相平行的几何体叫棱柱，故B正确；在C中，用一个平行于底面的平面去截棱锥，底面与截面之间的部分组成的几何体叫棱台，故C错误；在D中，如图的几何体，有两个面平行，其余各面都是平行四边形的几何体不是棱柱，故D 错误．故选：B．（2）下列几个命题中，正确的个数是()①两个面平行且相似，其余各面都是梯形的多面体是棱台②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③各侧面都是正方形的四棱柱一定是正方体④分别以矩形两条不等的边所在直线为旋转轴，将矩形旋转，所得到的两个圆柱是两个不同的圆柱A．1B．2C．3D．4【解答】解：①不正确，因为不能保证各侧棱的延长线交与一点．②不正确，因为不能保证等腰梯形的各个腰延长后交与一点．所有侧面都是正方形的四棱柱不一定是正方体，如底面是菱形时，此时的四棱柱不是正方体， ③错误．④分别以矩形两条不等的边所在直线为旋转轴，将矩形旋转，所得到的两个圆柱底面积不同，高不同，故是两不同的圆柱，故正确．故选：A．（3）（2018春•惠州期末）下列叙述中，错误的一项为()A．棱柱中两个互相平行的平面一定是棱住的底面B．棱柱的各个侧面都是平行四边形C．棱柱的两底面是全等的多边形D．棱柱的面中，至少有两个面相互平行【解答】解：在A中，棱柱中两个互相平行的平面不一定是棱住的底面，例如正六棱柱的相对侧面互相平行，故A错误；在B中，由棱柱的定义知棱柱的各个侧面都是平行四边形，故B正确；在C中，由棱柱的定义知棱柱的两底面是互相平行且全等的多边形，故C正确；在D中，棱柱的定义是，有两个面互相平行，其余各面都是四边形，相邻的公共边互相平行，有这些面围成的几何体是棱柱，由此得到D正确．故选：A．（4）（2019春•舒城县期末）下列平面图形中，通过围绕定直线l旋转可得到下图所示几何体的是()A．B．C．D．【解答】解：几何体是由两个圆锥和一个圆柱组合而成的，由旋转体的性质得选项B中梯形绕下底旋转，形成的几何体是由两个圆锥和一个圆柱组合而成，故选：B．（5）（2018秋•城关区校级月考）图中最左边的几何体由一个圆柱挖去一个以圆柱的上底面为底面，下底面圆心为顶点的圆锥而得．现用一个竖直的平面去截这个几何体，则截面图形可能是()A．（1）（2）B．（1）（3）C．（1）（4）D．（1）（5）【解答】解：当截面过旋转轴时，圆锥的轴截面为等腰三角形，此时（1）符合条件；当截面不过旋转轴时，圆锥的轴截面为双曲线的一支，此时（5）符合条件；故截面图形可能是（1）（5），故选：D．（6）（2018春•濮阳期末）一个正方体内接于一个球，过球心作一截面，如图所示，则截面的可能图形是()A．①②B．②④C．①②③D．②③④【解答】解：当截面平行于正方体的一个侧面时得③当截面过正方体的体对角线时得②当截面不平行于任何侧面也不过体对角线时得①但无论如何都不能截出④故选：C．（7）（2015秋•宜春校级月考）如图，这是一个正方体的表面展开图，若把它再折回成正方体后，有下列命题：①点H与点C重合；②点D与点M与点R重合；③点B与点Q重合；④点A与点S重合．其中正确命题的序号是．（注:把你认为正确的命题的序号都填上）【解答】解：把展开图，折叠为正方体如图，容易得到正确答案②④；故答案为：②④例2.（1）（2017春•昆都仑区校级期中）圆锥的底面半径为r，高是h，在这个圆锥内部有一个内接正方体，则此正方体的棱长等于()A．rhr h+B．2rhr h+C D故选：C．（2）（2019•合肥二模）我国古代名著《张丘建算经》中记载：“今有方锥下广二丈，高三丈，欲斩末为方亭；令上方六尺；问亭方几何？”大致意思是：有一个正四棱锥下底边长为二丈，高三丈；现从上面截去一段，使之成为正四棱台状方亭，且正四棱台的上底边长为六尺，则该正四棱台的体积是（注:1丈10=尺）()A．1946立方尺B．3892立方尺C．7784立方尺D．11676立方尺【解答】解：如图所示，正四棱锥P ABCD-的下底边长为二丈，即20AB=尺，高三丈，即30PO=尺；截去一段后，得正四棱台ABCD A B C D-''''，且上底边长为6A B''=尺，解得21OO'=，所以该正四棱台的体积是故选：B．（3）（2018秋•雁峰区校级月考）如图所示，用一个平行于圆锥SO底面的平面截这个圆锥，截得圆台上、下底面的面积之比为1:16，截去的圆锥的母线长是3cm，则圆台O O'的母线长为cm．【解答】解：设圆台O O'的母线长为l，Q如图所示，用一个平行于圆锥SO底面的平面截这个圆锥，截得圆台上、下底面的面积之比为1:16，截去的圆锥的母线长是3cm，解得9()=，l cm则圆台O O'的母线长为9cm．故答案为：9．（4）如图所示，正三棱锥A BCD-的底面边长为a，侧棱长为2a，点E，F分别为AC、AD上的动点，求截面BEF∆周长的最小值和这时点E，F的位置【解答】解：把正三棱锥A BCD-的侧面展开，两点间的连接线BB'即是截面周长的最小值．Q，'BB CD//'，ADB∴∆'∽△B FD其中2=．AD a=，DB’a又AEF ACD∽，∆∆4考点2：几何体的表面积与体积例3.（1）（2003•北京）如图，一个底面半径为R的圆柱形量杯中装有适量的水．若放入一个半径为r的实心铁球，水面高度恰好升高r，则Rr=．升高的水的体积是：2R rπ（2）（2018春•思明区校级月考）圆柱形容器内部盛有高度为8cm的水，若放入三个相同的球（球的半径为圆柱的底面半径相同）后，水恰好淹没最上面的球（如图所示），则球的半径是()A ．3cmB ．4cmC ．D ．【解答】解：圆柱形容器内部盛的8cm 的水的体积与三个球的体积之和等于圆柱形容器高为6倍球的半径的体积， 设球的半径为r ．故选：B ．（3）（2019春•徐州期中）一个封闭的正三棱柱容器，高为3，内装水若干（如图甲，底面处于水平状态）．将容器放倒（如图乙，一个侧面处于水平状态），这时水面所在的平面与各棱交点E ，F ，1F ，1E 分别为所在棱的中点，则图甲中水面的高度为( )A B ．2C D ．94【解答】解：设正三棱柱的底面积为S ，则1113ABC A B C V S -=．E Q ，F ，1F ，1E 分别为所在棱的中点，故选：D ．例4.（1）（2017秋•全国月考）如图所示，扇形AOB 的半径为2，圆心角为90︒，若扇形AOB 绕OA 旋转一周，则图中阴影部分绕OA 旋转一周所得几何体的体积为( )A ．3πB ．5πC ．83πD ．163π 【解答】解：扇形AOB 的半径为2，圆心角为90︒，扇形AOB 绕OA 旋转一周，图中阴影部分绕OA 旋转一周所得几何体为：半径为2R =的半球去掉一个底面半径为2r =，高为2h =的圆锥，∴图中阴影部分绕OA 旋转一周所得几何体的体积为：故选：C ．（2）（2017秋•王益区期末）如图，在直角梯形ABCD 中，90DAB CBA ∠=∠=︒，60DCB ∠=︒，1AD =，AB =在直角梯形内挖去一个以A 为圆心，以AD 为半径的四分之一圆，得到图中阴影部分，求图中阴影部分绕直线AB 旋转一周所得旋转体的体积、表面积．2CD ∴=，2BC =，由题意知，所求旋转体的表面积由三部分组成：圆台下底面、侧面和一半球面，故所求几何体的表面积为：26412ππππ++=．模块二：直观图1．直观图：用来表示空间图形的平面图形，叫做空间图形的直观图．2．画法：斜二测画法和正等测画法：⑴斜二测画法规则：①在已知图形所在的空间中取水平平面，作相互垂直的轴Ox ，Oy ，再作Oz 轴，使90xOz ∠=︒，90yOz ∠=︒．（三维空间中） ②画直观图时，把Ox ，Oy ，Oz 画成对应的轴O x O y O z ''''''，，，使45x O y '''∠=︒或135︒，90x O z '''∠=︒，x O y '''所确定的平面表示水平平面．（二维平面上） ③已知图形中，平行于x 轴，y 轴或z 轴的线段，在直观图中分别画成平行于x '轴，'y 轴或z ' 轴的线段．并使它们和所画坐标轴的位置关系，与已知图形中相应线段和原坐标轴的位置关系相同．④已知图形中平行于x 轴和z 轴的线段，在直观图中保持长度不变，平行于y 轴的线段，长度为原来的一半．⑤画图完成后，擦去作为辅助线的坐标轴，就得到了空间图形的直观图．⑵正等测画法：在立体几何中，常用正等测画法画圆的直观图，它的依据还是平行投影，圆的直观图是椭圆，具体画法不要求掌握．考点3：直观图求值例5.（1）（2016•淮南一模）用斜二测画法画一个水平放置的平面图形的直观图为如图所示的一个正方形，则原来的图形是()A．B．C．D．【解答】解：根据斜二测画法知，由此得出原来的图形是A．故选：A．（2）（2017秋•蚌埠期中）用斜二测画法画一个水平放置的平面图形的直观图为如图所示的等腰三角形，其中1OA OB==，则原平面图形的面积为()A．1B C．32D．2【解答】解：根据斜二测画法规则，把直观图还原成原平面图形如图所示，则该平面图形是直角三角形，故选：A．（3）（2017春•磁县校级期末）用斜二测画法得到一个水平放置的平面图形的直观图为如图所示的直角梯形，其中梯形的上底是下底的12，若原平面图形的面积为OA 的长为( )A ．2BC D故选：B ．（4）（2018春•孝感期末）如图，一个水平放置的平面图形的斜二测直观图为直角梯形O A B C ''''，且2O A ''=，1O C ''=，A B ''平行于y '轴，则这个平面图形的面积为( )A ．5B ．C ．52D 【解答】解：根据斜二测画法的规则可知：水平放置的图形OABC 为一直角梯形，下底为213BC =+=，故选：B ．模块三：三视图三视图：在画正投影时，常选取三个互相垂直的平面作为投射面，一个投射面水平放置，叫做水平投射面，投射到这个面内的图形叫做俯视图；一个投射面放置在正前方，叫直立投射面，投射到此平面内的图形叫做主（正）视图； 和水平投射面、直立投射面都垂直的投射面叫做侧立投射面，通常把这个平面放在直立投射面的右面，投射到这个平面内的图形叫做左（侧）视图．将空间图形向这三个平面作正投影，然后把这三个投影按一定的布局放在一个平面内，这样构成的图形叫做空间图形的三视图．考点4：利用三视图求表面积、体积例6.（1）（2019•汕尾模拟）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，则该几何体的体积为( )A ．233π-B ．133π-C ．81633π-D ．8833π- 【解答】解：根据三视图可知，该几何体是14球替，挖去一个三棱锥，如图所示； 则该几何体的体积为31411882422433233V ππ=-=-g g g g g g ． 故选：D ．（2）（2019•湖北模拟）如图，网格纸上的小正方形的边长为1，粗线画出的是某几何体的三视图，则该几何体的体积为( )A ．23B ．1C ．43D ．22 【解答】解：由三视图还原原几何体如图，可知该几何体为四棱锥P ABCD -，底面ABCD 是边长为2的正方形，侧棱PA ⊥底面ABCD ，1PA =．故选：C．（3）（2017•河南模拟）下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，则该几何体的体积为()A．81122π+B．1281π+C．81242π+D．2481π+【解答】解：几何体如图：由网格数据得到几何体的体积为：故选：C．（4）（2018•漳州模拟）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．112B．94C．92D．3【解答】解：依三视图知该几何体为三棱锥P ABC-且PD⊥平面ABD，AD BD===，PD AD BD⊥，C是AD的中点，2故选：D．例7.（2008•海南）如图所示的三个图中，上面的是一个长方体截去一个角所得多面体的直cm．观图，它的正视图和侧视图在下面画出（单位：)（1）在正视图下面，按照画三视图的要求画出该多面体的俯视图；（2）按照给出的尺寸，求该多面体的体积；【解答】解：（1）如图11284课后作业：1.下列几个命题中，正确的个数是()①两个面平行且相似，其余各面都是梯形的多面体是棱台②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③各侧面都是正方形的四棱柱一定是正方体④分别以矩形两条不等的边所在直线为旋转轴，将矩形旋转，所得到的两个圆柱是两个不同的圆柱A．1B．2C．3D．4【解答】解：①不正确，因为不能保证各侧棱的延长线交与一点．②不正确，因为不能保证等腰梯形的各个腰延长后交与一点．所有侧面都是正方形的四棱柱不一定是正方体，如底面是菱形时，此时的四棱柱不是正方体，∴③错误．④分别以矩形两条不等的边所在直线为旋转轴，将矩形旋转，所得到的两个圆柱底面积不同，高不同，故是两不同的圆柱，故正确．故选：A．2.（2018春•濮阳期末）一个正方体内接于一个球，过球心作一截面，如图所示，则截面的可能图形是()A．①②B．②④C．①②③D．②③④【解答】解：当截面平行于正方体的一个侧面时得③当截面过正方体的体对角线时得②当截面不平行于任何侧面也不过体对角线时得①但无论如何都不能截出④故选：C．3.（2015秋•宜春校级月考）如图，这是一个正方体的表面展开图，若把它再折回成正方体后，有下列命题：①点H与点C重合；②点D与点M与点R重合；③点B与点Q重合；④点A与点S重合．其中正确命题的序号是．（注:把你认为正确的命题的序号都填上）【解答】解：把展开图，折叠为正方体如图，容易得到正确答案②④；故答案为：②④4.（2018秋•雁峰区校级月考）如图所示，用一个平行于圆锥SO底面的平面截这个圆锥，截得圆台上、下底面的面积之比为1:16，截去的圆锥的母线长是3cm ，则圆台O O '的母线长为 cm ．【解答】解：设圆台O O '的母线长为l ，Q 如图所示，用一个平行于圆锥SO 底面的平面截这个圆锥，截得圆台上、下底面的面积之比为1:16，截去的圆锥的母线长是3cm ，解得9()l cm =，则圆台O O '的母线长为9cm ．故答案为：9．5.（2018春•思明区校级月考）圆柱形容器内部盛有高度为8cm 的水，若放入三个相同的球（球的半径为圆柱的底面半径相同）后，水恰好淹没最上面的球（如图所示），则球的半径是( )A ．3cmB ．4cmC ．D ．【解答】解：圆柱形容器内部盛的8cm 的水的体积与三个球的体积之和等于圆柱形容器高为6倍球的半径的体积，设球的半径为r．故选：B．6.（2016•淮南一模）用斜二测画法画一个水平放置的平面图形的直观图为如图所示的一个正方形，则原来的图形是()A．B．C．D．【解答】解：根据斜二测画法知，由此得出原来的图形是A．故选：A．7.（2017•河南模拟）下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，则该几何体的体积为()A．81122π+B．1281π+C．81242π+D．2481π+【解答】解：几何体如图：由网格数据得到几何体的体积为：故选：C．。
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一、空间几何体题型精选讲解
题型一 空间几何体的基本概念的考察
1、下列命题中正确的是 ( )
A ．以直角三角形的一直角边所在的直线为轴旋转所得的旋转体是圆锥
B ．以直角梯形的一腰所在的直线为轴旋转所得的旋转体是圆台
C ．圆柱、圆锥、圆台的底面都是圆
D ．圆锥的侧面展开图为扇形，这个扇形的半径等于圆锥底面圆的半径
解析：A 符合圆锥的定义．B 不符合圆台的定义．C 中圆柱、圆锥、圆台的底面是圆面，不是圆．D 中圆锥的侧面展开图为扇形，扇形的半径等于圆锥的母线长．所以选A.
答案 ：A
题型二 三视图的考察
1、(2009·海南、宁夏) 一个棱锥的三视图如图，则该棱锥的全面积( 单位：cm2) 为（ )
A ．48＋122
B ．48＋24 2
C ．36＋12 2
D ．36＋24 2
解析：根据三视图可知，这个三棱锥的一个底面为等腰直角三角形、一个侧面垂直于底面．其直观图如图所示，其中PD ⊥平面ABC ，D 为BC 中点，AB ⊥AC ，ED ⊥AB .连结PE ，由于AB ⊥PD ，AB ⊥DE ，故AB ⊥PE ，即PE 为△PAB 的底边AB 上的高．在直角三角形PDE 中，PE ＝5，侧
面PAB ，PAC 的面积相等，故这个三棱锥的全面积是2×12×6×5＋12×6×6＋12
×62×4＝48＋12 2.故选A.
答案：A
2、(2011·辽宁) 一个正三棱柱的侧棱长和底面边长相等，体积为3，它的三视图中的俯视图如下图所示，左视图是一个矩形，则这个矩形的面积是( )
A ．4
B ．2 3
C ．2 D. 3
解析：设正三棱柱底面边长为a ，利用体积为23，容易求出这个正三棱柱的底面边长和侧棱长都是2，所以底面正三角形的高为3，故所求矩形的面积为2 3.
答案：B
题型三 平面图的直观图（斜二测面法）
1、如图所示的直观图，其平面图形的面积为 （ ）
A ．3 B.322
C ．6
D ．3 2 解析：由斜二测作图法，水平放置的△OAB 为直角三角形，且OB ＝2O′B′＝4，OA ＝O′A′＝3，
则S ＝12
×4×3＝6. 答案：C
2、如图所示为一平面图形的直观图，则这个平面图形可能是 （ ）
解析：由平行于x 、y 轴的直线仍然平行知C 正确．
答案 ：C
题型四其他类型：展开、投影、截面、旋转体等
1、面积为3的等边三角形绕其一边中线旋转所得圆锥的侧面积是________．
解析：设等边三角形的边长为l，则旋转所得的圆锥的母线长为l，底面圆的半径为l
2，如图a，
图b.因为S正三角形＝3，所以
3
4l2＝3，即l＝2.所以圆锥侧面积为S侧＝
1
2
πl2＝2π.
答案：2π
2、如图，长方体ABCD －A1B1C1D1 中，交于顶点A 的三条棱长分别为AD ＝3 ，AA1 ＝4 ，AB ＝5 ，则从A 点沿表面到C1 的最短距离为( )
A．52 B.74 C．45D．310
解析：长方体可分别沿三条边B1B、A1B1、BC展开，展开后为三个不同矩形，对角线为最短距离，分别为45，74，310，因此，此题选B.
3、已知半径为5 的球的两个平行截面的周长分别为6π和8π，则两平行截面间的距离为( )
A ．1
B ．2
C ．1 或7
D ．2 或6
解析：由截面周长为6π和8π，知两截面圆半径分别为3和4，所以两截面可在某条直径的同侧或异侧．
同侧时，所求距离为52－32－52－42＝1；
异侧时，所求距离为52－32＋52－42＝7.
二、简单几何体的表面积与体积题型精选讲解
题型一与三视图相结合
1、(2010·天津) 一个几何体的三视图如图所示，则这个几何体的体积为________
解析：由俯视图可知该几何体的底面为直角梯形，由正视图和俯视图可知该几何体的高为1，
结合三个视图可知该几何体是底面为直角梯形的直四棱柱，所以该几何体的体积为
12
(1＋2)×2×1＝3.
2、已知一个几何体是由上下两部分构成的组合体，其三视图如下，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.4π3
B ．2π C.8π3 D.10π3
解析：这个几何体是一个底面半径为1，高为2的圆锥和一个半径为1的半球组成的组合体，
故其体积为13π×12×2＋12×43π×13＝4π3
. 故选A
题型二 内接与外接的知识
1、(2008·福建)若三棱锥的三条侧棱两两垂直，且侧棱长均为3，则其外接球的表面积是________．
解析：考查空间想象能力和创新能力．以已知三棱锥的三个侧面为侧面，可作一个棱长为3的正方体．已知三棱锥的外接球即为正方体的外接球，易求半径和表面积．
()2222229
2333,449R R S R ππ
=++===
2、(2011·全国新课标)已知两个圆锥有公共底面，且两个圆锥的顶点和底面的圆周都在同一个球
面上．若圆锥底面面积是这个球面面积的316
，则这两个圆锥中，体积较小者的高与体积较大者的高的比值为________． 解析：本题考查球内接圆锥问题，属于较难的题目．
由圆锥底面面积是这个球面面积的316，得2
23416
r R ππ=所以r R ＝32，则小圆锥的高为R －R 2＝R 2，大圆锥的高为R ＋12R ＝3R 2，所以比值为13.
题型三 表面积与体积综合问题
1、(2010·全国)已知正四棱锥S －ABCD 中，SA ＝23，那么当该棱锥的体积最大时，它的高为
( )
A ．1 B.3 C ．2 D ．3
解析：设底面边长为a ，则高h ＝SA 2－⎝⎛⎭⎫2a 22＝12－a 22
. 所以体积V ＝13a 2h ＝1312a 4－12a 6. 设y ＝12a 4－12
a 6，则y ′＝48a 3－3a 5， 当y 取最值时，y ′＝48a 3－3a 5＝0，
解得a ＝0(舍去)或a ＝4时，体积最大，此时h ＝12－a 22
＝2. 2、如图，一个几何体的正视图和侧视图是腰长为1 的等腰三角形，俯视图是一个圆及其圆心，当这个几何体的体积最大时，圆的半径是 ( )
A.33
B.13
C.63
D.23
解析：本题考查三视图及锥体的体积计算．设底面半径为r ，高为h ，又r 2＋h 2＝1，
则V ＝13Sh ＝13πr 2h ＝13
π(1－h 2)h ， 当h ＝33，即r ＝63
时，体积最大，故选C.
补充知识：
1．平行于棱锥底面的截面的性质
棱锥与平行于底面的截面所构成的小棱锥，有如下比例性质：
S 小锥底S 大锥底＝S 小锥全面积S 大锥全面积＝S 小锥侧S 大锥侧
＝对应线段(如高、斜高、底面边长等)的平方之比．
注：这个比例关系很重要，在求锥体的侧面积、底面积的比时，会大大简化计算过
程；在求台体的侧面积、底面积的比时，将台体补成锥体，也可应用这个关系式．
2．有关棱柱直截面的补充知识
在棱柱中，与各侧棱均垂直的截面叫做棱柱的直截面，正棱柱的上、下底面就是直截面．棱柱的侧面积与截面周长有如下关系：
S棱柱侧＝c直截l( 其中c直截、l分别为棱柱的直截面周长与侧棱长) ．
3．圆柱、圆锥、圆台、球的表面积和体积的计算
(1) 圆柱、圆锥、圆台的侧面积分别是它们侧面展开图的面积，因此弄清侧面展开图的形状及侧面展开图中各线段与原几何体的关系是掌握它们的面积公式及解决相关问题的关键．
(2) 计算柱体、锥体、台体的体积关键是根据条件求出相应的底面面积和高，要充分利用多面体的截面及旋转体的轴截面，将空间问题转化为平面问题．。