《湖南省2020年高考數(shù)學(xué)第二輪復(fù)習(xí) 專題五 立體幾何第1講 空間幾何體的三視圖、表面積及體積 文》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《湖南省2020年高考數(shù)學(xué)第二輪復(fù)習(xí) 專題五 立體幾何第1講 空間幾何體的三視圖、表面積及體積 文（10頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、專題五立體幾何第1講空間幾何體的三視圖、表面積及體積真題試做1(2020湖南高考，文4)某幾何體的正視圖和側(cè)視圖均如圖1所示，則該幾何體的俯視圖不可能是()圖12(2020天津高考，文10)一個幾何體的三視圖如圖所示(單位：m)，則該幾何體的體積為_ m3.3(2020湖北高考，文15)已知某幾何體的三視圖如圖所示，則該幾何體的體積為_4(2020湖北高考，文19)某個實心零部件的形狀是如圖所示的幾何體，其下部是底面均是正方形，側(cè)面是全等的等腰梯形的四棱臺A1B1C1D1ABCD，上部是一個底面與四棱臺的上底面重合，側(cè)面是全等的矩形的四棱柱ABCDA2B2C2D2.(1)證明：直線B1D1平面

2、ACC2A2；(2)現(xiàn)需要對該零部件表面進行防腐處理已知AB10，A1B120，AA230，AA113(單位：厘米)，每平方厘米的加工處理費為0.20元，需加工處理費多少元？考向分析通過對近幾年高考試題的分析可看出，空間幾何體的命題形式比較穩(wěn)定，多為選擇題或填空題，有時也出現(xiàn)在解答題的某一問中，題目常為中、低檔題考查的重點是直觀圖、三視圖、面積與體積等知識，此類問題多為考查三視圖的還原問題，且常與空間幾何體的表面積、體積等問題交會，是每年的必考內(nèi)容預(yù)計在2020年高考中：對空間幾何體的三視圖的考查有難度加大的趨勢，通過此類題考查考生的空間想象能力；對表面積和體積的考查，常見形式為蘊涵在兩幾何體

3、的“切”或“接”形態(tài)中，或以三視圖為載體進行交會考查，此塊內(nèi)容還要注意強化幾何體的核心截面以及補形、切割等數(shù)學(xué)思想方法的訓(xùn)練熱點例析熱點一空間幾何體的三視圖與直觀圖【例1】(1)將長方體截去一個四棱錐，得到的幾何體如下圖所示，則該幾何體的側(cè)(左)視圖為()(2)若某幾何體的三視圖如下圖所示，則這個幾何體的直觀圖可以是()規(guī)律方法 (1)三視圖的正(主)視圖、側(cè)(左)視圖、俯視圖分別是從物體的正前方、正左方、正上方看到的物體輪廓線的正投影圍成的平面圖形，反映了一個幾何體各個側(cè)面的特點正(主)視圖反映物體的主要形狀特征，是三視圖中最重要的視圖；俯視圖要和正(主)視圖對正，畫在正(主)視圖的正下方；

4、側(cè)(左)視圖要畫在正(主)視圖的正右方，高度要與正(主)視圖平齊；(2)要注意到在畫三視圖時，能看到的輪廓線畫成實線，看不到的輪廓線畫成虛線；(3)平面圖形與立體圖形的實物圖與直觀圖之間的關(guān)系如下表：圖形實物圖直觀圖平面圖形水平放置的平面圖形直觀圖(斜二測畫法，即平行于x軸的線段長度不變，而平行于y軸的線段長度變?yōu)樵瓉黹L度的一半)設(shè)其面積S直觀圖面積為S由直觀圖求原圖形元素間的關(guān)系，利用逆向思維，尋求突破口立體圖形空間幾何體直觀圖(只比平面圖形的直觀圖多畫了一個z軸且其長度不變)變式訓(xùn)練1 (1)某四棱錐的三視圖如圖所示，該四棱錐的表面積是()A32 B1616C48 D1632(2)一個水平

5、放置的平面圖形的斜二測直觀圖是一個底角為45，腰和上底長均為1的等腰梯形，則這個平面圖形的面積是()A. B1C1 D2熱點二空間幾何體的表面積與體積【例2】(2020福建高考，文20)如圖，在四棱錐PABCD中，PA底面ABCD，ABAD，點E在線段AD上，且CEAB.(1)求證：CE平面PAD；(2)若PAAB1，AD3，CD，CDA45，求四棱錐PABCD的體積規(guī)律方法 (1)求幾何體的體積問題，可以多角度、多方位地考慮對于規(guī)則的幾何體的體積，如求三棱錐的體積，采用等體積轉(zhuǎn)化是常用的方法，轉(zhuǎn)化的原則是其高與底面積易求；對于不規(guī)則幾何體的體積常用割補法求解，即將不規(guī)則幾何體轉(zhuǎn)化為規(guī)則幾何體

6、，以易于求解(2)求解幾何體的表面積時要注意S表S側(cè)S底(3)對于給出幾何體的三視圖，求其體積或表面積的題目關(guān)鍵在于要還原出空間幾何體，并能根據(jù)三視圖的有關(guān)數(shù)據(jù)和形狀推斷出空間幾何體的線面關(guān)系及相關(guān)數(shù)據(jù)，至于體積或表面積的求解套用對應(yīng)公式即可變式訓(xùn)練2 已知某幾何體的三視圖如下圖所示，其中正(主)視圖中半圓的半徑為1，則該幾何體的體積為()A24 B24C24 D24熱點三多面體與球【例3】已知正四棱錐的底面邊長為a，側(cè)棱長為a.(1)求它的外接球的體積；(2)求它的內(nèi)切球的表面積規(guī)律方法 (1)涉及球與棱柱、棱錐的切、接問題時，一般過球心及多面體中的特殊點或線作截面，把空間問題化歸為平面問題

7、，再利用平面幾何知識尋找?guī)缀误w中元素間的關(guān)系(2)若球面四點P，A，B，C構(gòu)成的線段PA，PB，PC兩兩垂直，且PAa，PBb，PCc，則4R2a2b2c2，把有關(guān)元素“補形”成為一個球內(nèi)接正方體(或其他圖形)，從而顯示出球的數(shù)量特征，這種方法是一種常用的好方法變式訓(xùn)練3 如圖所示，在四棱錐PABCD中，底面ABCD是邊長為a的正方形，PD底面ABCD，且PDa，PAPCa.若在這個四棱錐內(nèi)放一球，則此球的最大半徑是_思想滲透立體幾何中的轉(zhuǎn)化與化歸思想求空間幾何體的體積時，常常需要對圖形進行適當(dāng)?shù)臉?gòu)造和處理，使復(fù)雜圖形簡單化，非標準圖形標準化，此時轉(zhuǎn)化與化歸思想就起到了至關(guān)重要的作用利用轉(zhuǎn)化與

8、化歸思想求空間幾何體的體積主要包括割補法和等體積法，具體運用如下：(1)補法是指把不規(guī)則的(不熟悉或復(fù)雜的)幾何體延伸或補成規(guī)則(熟悉的或簡單的)的幾何體，把不完整的圖形補成完整的圖形；(2)割法是指把復(fù)雜的(不規(guī)則的)幾何體切割成簡單的(規(guī)則的)幾何體；(3)等積法的前提是幾何圖形(或幾何體)的面積(或體積)通過已知條件轉(zhuǎn)化為易求的面積(體積)問題【典型例題】如圖，在直三棱柱ABCA1B1C1中，ABAC5，BB1BC6，D，E分別是AA1和B1C的中點(1)求證：DE平面ABC；(2)求三棱錐EBCD的體積(1)證明：取BC中點G，連接AG，EG.因為E是B1C的中點，所以EGBB1，且E

9、GBB1.由直棱柱知，AA1BB1.而D是AA1的中點，所以EGAD，所以四邊形EGAD是平行四邊形，所以EDAG.又DE平面ABC，AG平面ABC，所以DE平面ABC.(2)解：因為ADBB1，所以AD平面BCE，所以VEBCDVDBCEVABCEVEABC.由(1)知，DE平面ABC，所以VEABCVDABCADBCAG36412.1(2020山東濟南三月模擬，4)如圖，正三棱柱ABCA1B1C1的各棱長均為2，其正(主)視圖如圖所示，則此三棱柱側(cè)(左)視圖的面積為()A2 B4 C. D22(2020安徽安慶二模，7)一空間幾何體的三視圖如圖所示(正(主)、側(cè)(左)視圖是兩全等圖形，俯視

10、圖是圓及圓的內(nèi)接正方形)，則該幾何體的表面積是()A7 cm2B(54)cm2C(52)cm2D(622)cm23(2020北京豐臺區(qū)三月月考，4)若某空間幾何體的三視圖如圖所示，則該幾何體的體積是()A202B20C40D404(2020湖南株洲下學(xué)期質(zhì)檢，14)一個三棱錐的正(主)視圖、側(cè)(左)視圖、俯視圖如下，則這個三棱錐的體積為_，其外接球的表面積為_5已知正四面體的外接球半徑為1，則此正四面體的體積為_6正六棱錐PABCDEF中，G為PB的中點，則三棱錐DGAC與三棱錐PGAC體積之比為_7如圖，在等腰梯形ABCD中，AB2DC2，DAB60，E為AB的中點，將ADE與BEC分別沿E

11、D，EC向上折起，使A，B重合，求形成三棱錐的外接球的體積參考答案命題調(diào)研明晰考向真題試做1C解析：若為C選項，則主視圖為：故不可能是C選項230解析：由幾何體的三視圖可知：該幾何體的上部為平放的直四棱柱，底部為長、寬、高分別為4 m,3 m,2 m的長方體幾何體的體積VV直四棱柱V長方體443262430(m3)312解析：該幾何體是由3個圓柱構(gòu)成的幾何體，故體積V222112412.4解：(1)因為四棱柱ABCDA2B2C2D2的側(cè)面是全等的矩形，所以AA2AB，AA2AD.又因為ABADA，所以AA2平面ABCD.連接BD，因為BD平面ABCD，所以AA2BD.因為底面ABCD是正方形，

12、所以ACBD.又已知平面ABCD平面A1B1C1D1，且平面BB1D1D平面ABCDBD，平面BB1D1D平面A1B1C1D1B1D1，所以B1D1BD.于是由AA2BD，ACBD，B1D1BD，可得AA2B1D1，ACB1D1.又因為AA2ACA，所以B1D1平面ACC2A2.(2)因為四棱柱ABCDA2B2C2D2的底面是正方形，側(cè)面是全等的矩形，所以S1S四棱柱上底面S四棱柱側(cè)面(A2B2)24ABAA2102410301 300(cm2)又因為四棱臺A1B1C1D1ABCD的上、下底面均是正方形，側(cè)面是全等的等腰梯形(其高為h)，所以S2S四棱臺下底面S四棱臺側(cè)面(A1B1)24(AB

13、A1B1)h2024(1020)1 120(cm2)于是該實心零部件的表面積為SS1S21 3001 1202 420(cm2)，故所需加工處理費為0.2S0.22 420484(元)精要例析聚焦熱點熱點例析【例1】 (1)D(2)B解析：(1)被截去的四棱錐的三條可見側(cè)棱中有兩條為正方體的面對角線，它們在右側(cè)面上的投影與右側(cè)面(正方形)的兩條邊重合，另一條為正方體的對角線，它在右側(cè)面上的投影與右側(cè)面的對角線重合，對照各圖及對角線方向，只有選項D符合(2)由正(主)視圖可排除A，C；由側(cè)(左)視圖可判斷該幾何體的直觀圖是B.【變式訓(xùn)練1】 (1)B(2)D解析：(1)由三視圖知原幾何體是一個底

14、面邊長為4，高是2的正四棱錐如圖：AO2，OB2，AB2.又S側(cè)44216，S底4416，S表S側(cè)S底1616.(2)如圖，設(shè)直觀圖為OABC，建立如圖所示的坐標系，按照斜二測畫法的規(guī)則，在原來的平面圖形中，OCOA，且OC2，BC1，OA121，故其面積為(11)22.【例2】 (1)證明：因為PA平面ABCD，CE平面ABCD，所以PACE.因為ABAD，CEAB，所以CEAD.又PAADA，所以CE平面PAD.(2)解：由(1)可知CEAD.在RtECD中，DECDcos 451，CECDsin 451.又因為ABCE1，ABCE，所以四邊形ABCE為矩形所以S四邊形ABCDS矩形ABC

15、ESECDABAECEDE1211.又PA平面ABCD，PA1，所以V四棱錐PABCDS四邊形ABCDPA1.【變式訓(xùn)練2】 A解析：由三視圖可知該幾何體為一個長、寬、高分別為4,3,2的長方體，剖去一個半圓柱而得到的幾何體，其體積為23413，即24.【例3】 解：如圖所示，SAC的外接圓是外接球的一個大圓，只要求出這個外接圓的半徑即可，而內(nèi)切球的球心到棱錐的各個面的距離相等，可由正四棱錐的體積求出其半徑(1)設(shè)外接球的半徑為R，球心為O，則OAOCOS，O為SAC的外心，即SAC的外接圓半徑就是球的半徑ABBCa，ACa.SASCACa，SAC為正三角形由正弦定理得2Ra，因此Ra，V外接

16、球R3a3.(2)如圖，設(shè)內(nèi)切球的半徑為r，作SE底面于E，作SFBC于F，連接EF，則有SFa，SSBCBCSFaaa2，S棱錐全4SSBCS底(1)a2.又SEa，V棱錐S底SEa2aa3，ra，S內(nèi)切球4r2a2.【變式訓(xùn)練3】 (2)a解析：當(dāng)且僅當(dāng)球與四棱錐的各個面都相切時，球的半徑最大設(shè)放入的球的半徑為r，球心為O，連接OP，OA，OB，OC，OD，則把此四棱錐分割成四個三棱錐和一個四棱錐，這些小棱錐的高都是r，底面分別為原四棱錐的側(cè)面和底面，則VPABCDr(SPABSPBCSPCDSPADS正方形ABCD)r(2)a2.由題意知PD底面ABCD，VPABCDS正方形ABCDPD

17、a3.由體積相等，得r(2)a2a3，解得r(2)a.創(chuàng)新模擬預(yù)測演練1D2D解析：據(jù)三視圖可判斷該幾何體是由一個圓柱和一個正四棱錐組合而成的，直觀圖如圖所示：易求得表面積為(622)cm2.3B解析：由三視圖可知該幾何體的直觀圖為一個正四棱柱，從上表面扣除半個內(nèi)切球易求出正四棱柱的底面邊長為2，內(nèi)切球的半徑為1，故體積為22520.44295.解析：首先將正四面體補形為一個正方體，設(shè)正四面體棱長為a，則其對應(yīng)正方體的棱長為a，且由球與正方體的組合關(guān)系易知32(12)2，解得a2，正四面體的體積為V3433.621解析：由正六棱錐的性質(zhì)知，點P在底面內(nèi)的射影是底面的中心，也是線段AD的中點又G

18、為PB的中點，設(shè)P點在底面內(nèi)的射影為O，則G點在底面內(nèi)的射影為OB的中點M，且GMPO.又M為AC的中點，則GM平面GAC，所以點P到平面GAC的距離等于點O到平面GAC的距離又因為OM平面GAC，DC平面GAC，且DC2OM，則2.7解：由已知條件知，平面圖形中AEEBBCCDDADEEC1，折疊后得到一個棱長為1的正三棱錐(如圖)方法一：作AF平面DEC，垂足為F，F(xiàn)即為DEC的中心，取EC中點G，連接DG，AG，過球心O作OH平面AEC，則垂足H為AEC的中心，外接球半徑可利用OHAAFG求得AG，AF，AH，OA，外接球體積為OA3.方法二：如圖，把棱長為1的正三棱錐放在正方體中，顯然，棱長為1的正三棱錐的外接球就是正方體的外接球正方體棱長為，外接球直徑2R，R，體積為3.