《(京津魯瓊專用)2020版高考數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí) 第二部分 專題三 立體幾何 第1講 空間幾何體的三視圖、表面積與體積練典型習(xí)題 提數(shù)學(xué)素養(yǎng)(含解析)》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《(京津魯瓊專用)2020版高考數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí) 第二部分 專題三 立體幾何 第1講 空間幾何體的三視圖、表面積與體積練典型習(xí)題 提數(shù)學(xué)素養(yǎng)(含解析)(7頁珍藏版)》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、第1講 空間幾何體的三視圖、表面積與體積
一、選擇題
1.水平放置的△ABC的直觀圖如圖,其中B′O′=C′O′=1,A′O′=,那么原△ABC是一個(gè)( )
A.等邊三角形
B.直角三角形
C.三邊中只有兩邊相等的等腰三角形
D.三邊互不相等的三角形
解析:選A.AO=2A′O′=2×=,BC=B′O′+C′O′=1+1=2,
在Rt△AOB中,AB==2,同理AC=2,所以△ABC是等邊三角形.
2.給出下列幾個(gè)命題:
①在圓柱的上、下底面的圓周上各取一點(diǎn),則這兩點(diǎn)的連線是圓柱的母線;
②底面為正多邊形,且有相鄰兩個(gè)側(cè)面與底面垂直的棱柱是正棱柱;
③棱臺(tái)的上、下
2、底面可以不相似,但側(cè)棱長一定相等.其中正確命題的個(gè)數(shù)是( )
A.0 B.1
C.2 D.3
解析:選B.①錯(cuò)誤,只有這兩點(diǎn)的連線平行于軸時(shí)才是母線;②正確;③錯(cuò)誤,棱臺(tái)是上、下底面相似且對應(yīng)邊平行的多邊形,各側(cè)棱延長線交于一點(diǎn),但是側(cè)棱長不一定相等.
3.(2019·武漢市調(diào)研測試)如圖,在棱長為1的正方體ABCD-A1B1C1D1中,M為CD的中點(diǎn),則三棱錐A-BC1M 的體積VA-BC1M=( )
A. B.
C. D.
解析:選C.VA-BC1M=VC1-ABM=S△ABM·C1C=×AB×AD×C1C=.故選C.
4.把一個(gè)半徑為20的半圓
3、卷成圓錐的側(cè)面,則這個(gè)圓錐的高為( )
A.10 B.10
C.10 D.5
解析:選B.設(shè)圓錐的底面半徑為r,高為h.因?yàn)榘雸A的弧長等于圓錐的底面周長,半圓的半徑等于圓錐的母線,所以2πr=20π,所以r=10,所以h==10.
5.(2019·湖北武漢5月模擬)已知長方體全部棱長的和為36,表面積為52,則其體對角線的長為( )
A.4 B.
C.2 D.4
解析:選B.設(shè)長方體的長、寬、高分別為x,y,z,由已知得
①的兩邊同時(shí)平方得x2+y2+z2+2xy+2xz+2yz=81,把②代入得x2+y2+z2=29,所以長方體的體對角線的長為.故選B.
6.已知圓柱的
4、高為2,底面半徑為,若該圓柱的兩個(gè)底面的圓周都在同一個(gè)球面上,則這個(gè)球的表面積等于( )
A.4π B.π
C.π D.16π
解析:選D.如圖,由題意知圓柱的中心O為這個(gè)球的球心,于是,球的半徑r=OB===2.故這個(gè)球的表面積S=4πr2=16π.故選D.
7.在長方體ABCD-A1B1C1D1中,AB=AD=2,AA1=1,則點(diǎn)B到平面D1AC的距離等于( )
A. B.
C.1 D.
解析:選B.如圖,連接BD1,易知D1D就是三棱錐D1-ABC的高,AD1=CD1=,取AC的中點(diǎn)O,連接D1O,則D1O⊥AC,所以D1O==.設(shè)點(diǎn)B到平面D1AC的距離為h,則由
5、VB-D1AC=VD1-ABC,即S△D1AC·h=S△ABC·D1D,又S△D1AC=D1O·AC=××2=,S△ABC=AB·BC=×2×2=2,所以h=.故選B.
8.在三棱錐S-ABC中,SB⊥BC,SA⊥AC,SB=BC,SA=AC,AB=SC,且三棱錐S-ABC的體積為,則該三棱錐的外接球半徑是( )
A.1 B.2
C.3 D.4
解析:選C.取SC的中點(diǎn)O,連接OA,OB,則OA=OB=OC=OS,即O為三棱錐的外接球球心,設(shè)半徑為r,則×2r×r2=,所以r=3.
9.(2019·安徽省江南十校3月檢測)我國南北朝時(shí)期的科學(xué)家祖暅提出了計(jì)算體積的祖暅原理:“冪勢既
6、同,則積不容異.”意思是:如果兩個(gè)等高的幾何體在等高處的水平截面的面積恒等,那么這兩個(gè)幾何體的體積相等.利用此原理求以下幾何體的體積:如圖,曲線y=x2(0≤y≤L)和直線y=L圍成的封閉圖形繞y軸旋轉(zhuǎn)一周得幾何體Z,將Z放在與y軸垂直的水平面α上,用平行于平面α,且與Z的頂點(diǎn)O距離為l的平面截幾何體Z,得截面圓的面積為π()2=πl(wèi).由此構(gòu)造右邊的幾何體Z1(三棱柱ABC-A1B1C1),其中AC⊥平面α,BB1C1C∥α,EFPQ∥α,AC=L,AA1?α,AA1=π,Z1與Z在等高處的截面面積都相等,圖中EFPQ和BB1C1C為矩形,且PQ=π,F(xiàn)P=l,則幾何體Z1的體積為( )
7、
A.πL2 B.πL3
C.πL2 D.πL3
解析:選C.由題意可知,在高為L處,幾何體Z和Z1的水平截面面積相等,為πL,
所以S矩形BB1C1C=πL,所以BC=L,所以V三棱柱ABC-A1B1C1=S△ABC·π=πL2,故選C.
10.(2019·重慶市七校聯(lián)合考試)已知正三棱錐的高為6,內(nèi)切球(與四個(gè)面都相切)的表面積為16π,則其底面邊長為( )
A.18 B.12
C.6 D.4
解析:選B.由題意知,球心在三棱錐的高PE上,設(shè)內(nèi)切球的半徑為R,則S球=4πR2=16π,所以R=2,所以O(shè)E=OF=2,OP=4.在Rt△OPF中,PF==2.因?yàn)椤鱋PF∽△
8、DPE,所以=,得DE=2,AD=3DE=6,AB=AD=12.故選B.
11.(多選)在正方體上任意選擇4個(gè)頂點(diǎn),它們可能是如下幾種幾何圖形的4個(gè)頂點(diǎn),這些幾何圖形可以是( )
A.矩形
B.有三個(gè)面為等腰直角三角形,有一個(gè)面為等邊三角形的四面體
C.每個(gè)面都是直角三角形的四面體
D.每個(gè)面都是等邊三角形的四面體
解析:選ABCD.4個(gè)頂點(diǎn)連成矩形的情形顯然成立;圖(1)中四面體A1-D1B1A是B中描述的情形;圖(2)中四面體D-A1C1B是D中描述的情形;圖(3)中四面體A1-D1B1D 是C中描述的情形.
12.(多選)如圖,已知正方體ABCD-A1B1C1D1
9、的棱長為2,則下列四個(gè)結(jié)論正確的是( )
A.直線A1C1與AD1為異面直線
B.A1C1∥平面ACD1
C.BD1⊥AC
D.三棱錐D1-ADC的體積為
解析:選ABC.對于A,直線A1C1?平面A1B1C1D1,AD1?平面ADD1A1,
D1?直線A1C1,則易得直線A1C1與AD1為異面直線,故A正確;
對于B,因?yàn)锳1C1∥AC,A1C1?平面ACD1,AC?平面ACD1,
所以A1C1∥平面ACD1,故B正確;
對于C,連接BD,因?yàn)檎襟wABCD-A1B1C1D1中,AC⊥BD,AC⊥DD1,BD∩DD1=D,所以AC⊥平面BDD1,所以BD1⊥AC,故C正確
10、;
對于D,三棱錐D1-ADC的體積V三棱錐D1-ADC=××2×2×2=,故D錯(cuò)誤.
13.(多選)如圖,AB為圓O的直徑,點(diǎn)E,F(xiàn)在圓O上,AB∥EF,矩形ABCD所在平面和圓O所在平面垂直,且AB=2,AD=EF=1.則( )
A.平面BCF⊥平面ADF
B.EF⊥平面DAF
C.△EFC為直角三角形
D.VC-BEF∶VF-ABCD=1∶4
解析:選AD.因BF⊥AF,BF⊥DA,所以BF⊥平面DAF,
所以平面BCF⊥平面ADF,
由題意可知,平面CBF將幾何體EFABCD分成的兩個(gè)錐體的體積分別為V四棱錐F-ABCD,V三棱錐F-CBE.過點(diǎn)F作FG⊥AB于
11、點(diǎn)G,因?yàn)槠矫鍭BCD⊥平面ABEF,平面ABCD∩平面ABEF=AB,F(xiàn)G?平面ABEF,所以FG⊥平面ABCD.所以V四棱錐F-ABCD=×1×2×FG=FG,V三棱錐F-BCE=V三棱錐C-BEF=×S△BEF×CB=××FG×1×1=FG,由此可得V三棱錐C-BEF∶V四棱錐F-ABCD=1∶4.
二、填空題
14.(一題多解)(2019·淄博市第一次模擬測試)底面邊長為6,側(cè)面為等腰直角三角形的正三棱錐的高為________.
解析:法一:由題意得,三棱錐的側(cè)棱長為3,設(shè)正三棱錐的高為h,則××3×3×3=××36h,解得h=.
法二:由題意得,三棱錐的側(cè)棱長為3,底面正三
12、角形的外接圓的半徑為2,所以正三棱錐的高為=.
答案:
15.(2019·高考天津卷)已知四棱錐的底面是邊長為的正方形,側(cè)棱長均為.若圓柱的一個(gè)底面的圓周經(jīng)過四棱錐四條側(cè)棱的中點(diǎn),另一個(gè)底面的圓心為四棱錐底面的中心,則該圓柱的體積為________.
解析:由題可得,四棱錐底面對角線的長為2,則圓柱底面的半徑為,易知四棱錐的高為=2,故圓柱的高為1,所以圓柱的體積為π××1=.
答案:
16.(2019·高考全國卷Ⅰ)已知∠ACB=90°,P為平面ABC外一點(diǎn),PC=2,點(diǎn)P到∠ACB兩邊AC,BC的距離均為,那么P到平面ABC的距離為____________.
解析:如圖,過點(diǎn)P
13、分別作PE⊥BC交BC于點(diǎn)E,作PF⊥AC交AC于點(diǎn)F.由題意知PE=PF=.過P作PH⊥平面ABC于點(diǎn)H,連接HE,HF,HC,易知HE=HF,則點(diǎn)H在∠ACB的平分線上,又∠ACB=90°,故△CEH為等腰直角三角形.在Rt△PCE中,PC=2,PE=,則CE=1,故CH=,在Rt△PCH中,可得PH=,即點(diǎn)P到平面ABC的距離為.
答案:
17.(2019·河南八市重點(diǎn)高中聯(lián)盟測評(píng)改編)已知一個(gè)高為1的三棱錐,各側(cè)棱長都相等,底面是邊長為2的等邊三角形,則三棱錐的表面積為________,若三棱錐內(nèi)有一個(gè)體積為V的球,則V的最大值為________.
解析:該三棱錐側(cè)面的斜高為=,則S側(cè)=3××2×=2,S底=××2=,所以三棱錐的表面積S表=2+=3.由題意知,當(dāng)球與三棱錐的四個(gè)面都相切時(shí),其體積最大.設(shè)三棱錐的內(nèi)切球的半徑為r,則三棱錐的體積V錐=S表·r=S底·1,所以3r=,所以r=,所以三棱錐的內(nèi)切球的體積最大為Vmax=πr3=.
答案:3
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