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1、
課時跟蹤檢測(十) 空間幾何體的三視圖、表面積與體積
1.(2017·福州模擬)如圖,網格紙上小正方形的邊長為1,粗線畫出的是某幾何體的三視圖,則此幾何體各面中直角三角形的個數是( )
A.2 B.3
C.4 D.5
解析:選C 由三視圖知,該幾何體是如圖所示的四棱錐P-ABCD,易知四棱錐P-ABCD的四個側面都是直角三角形,即此幾何體各面中直角三角形的個數是4.
2.(2017·沈陽模擬)如圖,網格紙上小正方形的邊長為1,粗線畫出的是某多面體的三視圖,則該多面體的表面積是( )
A.36+6 B.36+3
C.54 D.
2、27
解析:選A 由三視圖知,該幾何體的直觀圖如圖所示,故表面積為S=2××(2+4)×3+2×3+4×3+3×2×=36+6.
3.(2017·廣州模擬)如圖,網格紙上小正方形的邊長為1,粗線畫出的是某幾何體的正視圖(等腰直角三角形)和側視圖,且該幾何體的體積為,則該幾何體的俯視圖可以是( )
解析:選D 由題意可得該幾何體可能為四棱錐,如圖所示,其高為2,底面為正方形,面積為2×2=4,因為該幾何體的體積為×4×2=,滿足條件,所以俯視圖可以為一個直角三角形.故選D.
4.(2018屆高三·惠州摸底)某四棱錐的三視圖如圖所示,該四棱錐最長棱的棱長為( )
A.1
3、 B.
C. D.2
解析:選C 四棱錐的直觀圖如圖所示,PC⊥平面ABCD,PC=1,底面四邊形ABCD為正方形且邊長為1,故最長棱PA==.
5.(2017·陜西模擬)如圖,網格紙上的小正方形的邊長為1,粗實線畫出的是一個幾何體的三視圖,則該幾何體的體積是( )
A.4+6π B.8+6π
C.4+12π D.8+12π
解析:選B 該幾何體為四棱錐與半個圓柱的上下組合體,其中半個圓柱的底面圓直徑為4,母線長為3,四棱錐的底面是長為4,寬為3的矩形,高為2,所以組合體的體積為V=×π×22×3+×4×3×2=8+6π.
6.(2018屆高三·皖南八校聯(lián)
4、考)某幾何體的三視圖如圖所示,則該幾何體的體積為( )
A.12 B.18
C.24 D.30
解析:選C 由三視圖知,該幾何體是一個長方體的一半再截去一個三棱錐后得到的,該幾何體的體積V=×4×3×5-××4×3×(5-2)=24.
7.(2017·寶雞模擬)已知A,B,C三點都在以O為球心的球面上,OA,OB,OC兩兩垂直,三棱錐O-ABC的體積為,則球O的表面積為( )
A. B.16π
C. D.32π
解析:選B 設球O的半徑為R,以球心O為頂點的三棱錐三條側棱兩兩垂直且都等于球的半徑R,另外一個側面是邊長為R的等邊三角形.因此根據三棱錐的體積公
5、式得×R2·R=,∴R=2,∴球的表面積S=4π×22=16π.
8.(2017·湖北五校聯(lián)考)如圖為某幾何體的三視圖,則該幾何體的外接球的表面積為( )
A.π B.27π
C.27π D.π
解析:選B 由三視圖可知,該幾何體是由一個正方體切割成的一個四棱錐,則該幾何體的外接球的半徑為 =,從而得其表面積為4π×2=27π.
9.(2018屆高三·廣州五校聯(lián)考)某幾何體的三視圖如圖所示,則該幾何體的表面積為( )
A.+1 B.
C.+1 D.+1
解析:選C 由三視圖可知該幾何體是一個圓柱和半個圓錐的組合體,故其表面積為π+1+2π×2+π=+
6、1.
10.(2017·昆明模擬)某幾何體的三視圖如圖所示,若這個幾何體的頂點都在球O的表面上,則球O的表面積是( )
A.2π B.4π
C.5π D.20π
解析:選C 由三視圖知,該幾何體為三棱錐,且其中邊長為1的側棱與底面垂直,底面為底邊長為2的等腰直角三角形,所以可以將該三棱錐補形為長、寬、高分別為,,1的長方體,所以該幾何體的外接球O的半徑R==,所以球O的表面積S=4πR2=5π.
11.(2017·合肥模擬)一個幾何體的三視圖如圖所示(其中正視圖的弧線為四分之一圓周),則該幾何體的表面積為( )
A.72+6π B.72+4π
C.48+6
7、π D.48+4π
解析:選A 由三視圖知,該幾何體由一個正方體的部分與一個圓柱的部分組合而成(如圖所示),其表面積為16×2+(16-4+π)×2+4×(2+2+π)=72+6π.
12.(2017·福州模擬)已知球O的半徑為R,A,B,C三點在球O的球面上,球心O到平面ABC的距離為R,AB=AC=BC=2,則球O的表面積為( )
A.π B.16π
C.π D.64π
解析:選D 設△ABC外接圓的圓心為O1,半徑為r,因為AB=AC=BC=2,所以△ABC為正三角形,其外接圓的半徑r==2,所以OO1⊥平面ABC,所以OA2=OO+r2,所以R2=2+22,解得
8、R2=16,所以球O的表面積為4πR2=64π.
13.(2017·青島模擬)設甲、乙兩個圓柱的底面積分別為S1,S2,體積分別為V1,V2,若它們的側面積相等,且=,則的值是________.
解析:設甲、乙兩個圓柱的底面半徑分別是r1,r2,母線長分別是l1,l2.則由=可得=.又兩個圓柱的側面積相等,即2πr1l1=2πr2l2,則==,所以==×=.
答案:
14.(2018屆高三·大連調研)高為4的直三棱柱被削去一部分后得到一個幾何體,它的直觀圖和三視圖中的側視圖、俯視圖如圖所示,則該幾何體的體積是原直三棱柱的體積的________.
解析:由側視圖、俯視圖知該幾何體是
9、高為2、底面積為 ×2×(2+4)=6的四棱錐,其體積為4.易知直三棱柱的體積為8,則該幾何體的體積是原直三棱柱的體積的.
答案:
15.(2017·合肥模擬)某幾何體的三視圖如圖所示,其中俯視圖是邊長為1的等邊三角形,則此幾何體的體積為________.
解析:由三視圖可知,該幾何體為一個四棱錐,將其還原在長方體中,為四棱錐P-ABCD,如圖所示,故其體積VP-ABCD=××=.
答案:
16.(2017·長春模擬)已知四棱錐P-ABCD的底面為矩形,平面PBC⊥平面ABCD,PE⊥BC于點E,EC=1,AB=,BC=3,PE=2,則四棱錐P-ABCD的外接球半徑為______
10、__.
解析:如圖,由已知,設△PBC的外接圓圓心為O1,半徑為r,在△PBC中,由正弦定理可得=2r,即=2r,解得r=,設F為BC邊的中點,進而求出O1F=,設四棱錐P-ABCD的外接球球心為O,外接球半徑為R,則R2=2+O1F2=4,所以四棱錐P-ABCD的外接球半徑為2.
答案:2
1.某空間幾何體的三視圖如圖所示,則該幾何體的表面積為( )
A.12+4 B.18+8
C.28 D.20+8
解析:選D 由三視圖可知該幾何體是底面為等腰直角三角形的直三棱柱,如圖所示.則該幾何體的表面積為S=2××2×2+2×4×2+2×4=20+8.
2.(20
11、17·石家莊模擬)某幾何體的三視圖如圖所示,則該幾何體的體積是( )
A.16 B.20
C.52 D.60
解析:選B 由三視圖知,該幾何體由一個底面直角邊分別為3,4的直角三角形、高為6的三棱柱被截去兩個等體積的四棱錐所得,且四棱錐的底面是邊長分別為2,4的矩形、高是3,所以該幾何體的體積V=×3×4×6-2××2×4×3=20.
3.(2017·南寧模擬)設點A,B,C為球O的球面上三點,O為球心.球O的表面積為100π,且△ABC是邊長為4的正三角形,則三棱錐O-ABC的體積為( )
A.12 B.12
C.24 D.36
解析:選B ∵球O的表面
12、積為100π=4πr2,∴球O的半徑為5.如圖,取△ABC的中心H,連接OH,連接并延長AH交BC于點M,則AM==6,AH=AM=4,∴OH===3,
∴三棱錐O-ABC的體積為V=××(4)2×3=12.
4.(2018屆高三·湖南東部六校聯(lián)考)某三棱錐的三視圖如圖所示,該三棱錐的四個面的面積中,最大的是( )
A.4 B.8
C.4 D.8
解析:選C 設該三棱錐為P-ABC,其中PA⊥平面ABC,PA=4,則由三視圖可知△ABC是邊長為4的等邊三角形,故PB=PC=4,所以S△ABC=×4×2=4,S△PAB=S△PAC=×4×4=8,S△PBC=×4×=4,
13、故所有面中最大的面積為4.
5.(2017·長春一檢)已知三棱錐S-ABC中,SA,SB,SC兩兩垂直,且SA=SB=SC=2,Q是三棱錐S-ABC外接球上一動點,則點Q到平面ABC的距離的最大值為________.
解析:將三棱錐S-ABC放入棱長為2的正方體中,則到平面ABC的距離最大的點應在過球心且和平面ABC垂直的直徑上,因為正方體的外接球直徑和正方體的體對角線長相等,所以2R=2(R為外接球的半徑),則點Q到平面ABC的距離的最大值為×2R=×2=.
答案:
6.(2017·全國卷Ⅰ)如圖,圓形紙片的圓心為O,半徑為5 cm,該紙片上的等邊三角形ABC的中心為O.D,E,F為
14、圓O上的點,△DBC,
△ECA,△FAB分別是以BC,CA,AB為底邊的等腰三角形.沿虛線剪開后,分別以BC,CA,AB為折痕折起△DBC,△ECA,△FAB,使得D,E,F重合,得到三棱錐.當△ABC的邊長變化時,所得三棱錐體積(單位:cm3)的最大值為________.
解析:法一:由題意可知,折起后所得三棱錐為正三棱錐,
當△ABC的邊長變化時,設△ABC的邊長為a(a>0)cm,
則△ABC的面積為a2,△DBC的高為5-a,
則正三棱錐的高為=,
∴25-a>0,∴00,即x4-2x3<0,得0