《2020版高考數(shù)學(xué)大二輪復(fù)習(xí) 專題三 立體幾何 第一講 空間幾何體的三視圖、表面積與體積及空間線面位置關(guān)系的判定限時規(guī)范訓(xùn)練 理》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2020版高考數(shù)學(xué)大二輪復(fù)習(xí) 專題三 立體幾何 第一講 空間幾何體的三視圖、表面積與體積及空間線面位置關(guān)系的判定限時規(guī)范訓(xùn)練 理(9頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、第一講 空間幾何體的三視圖、表面積與體積及空間線面位置關(guān)系的判定
1.(2019·淄博一模)已知直線l和兩個不同的平面α,β,則下列結(jié)論正確的是( )
A.若l∥α,l⊥β,則α⊥β
B.若α⊥β,l⊥α,則l⊥β
C.若l∥α,l∥β,則α∥β
D.若α⊥β,l∥α,則l⊥β
解析:設(shè)m?α,且m∥l,
由l⊥β,則m⊥β,
由面面垂直的判定定理可得:α⊥β,
即選項A正確,故選A.
答案:A
2.(2019·廣元模擬)一個幾何體的三視圖如圖所示,則該幾何體的體積是( )
A.4π B.
C. D.
解析:根據(jù)幾何體的三視圖轉(zhuǎn)換為幾何體,
2、該幾何體由個半徑為2的球和個底面半徑為2,高為3的圓錐構(gòu)成.
故V=··π·23+··π·22·3=,
故選B.
答案:B
3.(2019·梅州一模)如圖,Rt△ABC中,∠CAB=90°,AB=3,AC=4,以AC所在直線為軸旋轉(zhuǎn)一周,所得幾何體的表面積等于( )
A.24π B.12π
C. D.
解析:由題意可得旋轉(zhuǎn)體為圓錐,底面半徑為3,高為4,故它的母線長BC==5,
側(cè)面積為πrl=π×3×5=15π,
則它的底面積為π·32=9π,
故它的表面積為15π+9π=24π,
故選A.
答案:A
4.在《九章算術(shù)》中,將有三條棱互相平行且有一個面為梯形的五
3、面體稱為“羨除”.現(xiàn)有一個羨除如圖所示,DA⊥平面ABFE,四邊形ABFE,CDEF均為等腰梯形,AB∥CD∥EF,AB=AD=4,EF=8,E到面ABCD的距離為6,則這個羨除的體積是( )
A.96 B.72
C.64 D.58
解析:如圖,多面體切割為兩個三棱錐E-AGD,F(xiàn)-HBC和一個直三棱柱GAD-HBC,
這個羨除體積為:
V=2××2××4×6+×6×4×4=64.
故選C.
答案:C
5.(2019·興慶區(qū)校級一模)一個四棱錐的三視圖如圖所示,其正視圖和側(cè)視圖為全等的等腰直角三角形,俯視圖是邊長為的正方形,則該幾何體的表面積為( )
A.4
4、B.2
C.2+2 D.6
解析:根據(jù)幾何體的三視圖,轉(zhuǎn)換為幾何體為:
由于正視圖和側(cè)視圖為全等的等腰直角三角形,俯視圖是邊長為的正方形,
故底面的對角線長為2.
所以四棱錐的高為×2=1,
故四棱錐的側(cè)面高為h==,
則四棱錐的表面積為S=4×××+2=2+2.
故選C.
答案:C
6.(2019·聊城一模)數(shù)學(xué)名著《九章算術(shù)》中有如下問題:“今有芻甍(ménɡ),下廣三丈,袤(mào)四丈;上袤二丈,無廣;高一丈,問:積幾何?”其意思為:“今有底面為矩形的屋脊?fàn)畹男w,下底面寬3丈,長4丈;上棱長2丈,高1丈,問它的體積是多少?”.現(xiàn)將該楔體的三視圖給出,其中網(wǎng)格紙
5、上小正方形的邊長為1丈,則該楔體的體積為(單位:立方丈)( )
A.5.5 B.5
C.6 D.6.5
解析:根據(jù)三視圖知,該幾何體是三棱柱,截去兩個三棱錐,如圖所示:
結(jié)合圖中數(shù)據(jù),計算該幾何體的體積為
V=V三棱柱-2V三棱錐=×3×1×4-2×××3×1×1=5(立方丈).
答案:B
7.(2019·湛江一模)某幾何體的三視圖如圖所示,則該幾何體的體積是( )
A. B.
C.4 D.
解析:根據(jù)三視圖知,該幾何體是底面為平行四邊形的四棱錐P-ABCD,如圖所示:
則該四棱錐的高為2,底面積為1×2=2,
所以該四棱錐的體積是V=×2×2=.
6、
故選B.
答案:B
8.(2019·南康區(qū)校級月考)已知球的直徑SC=2,A,B是該球球面上的兩點,AB=1,∠ASC=∠BSC=45°,則棱錐S-ABC的體積為( )
A. B.
C. D.
解析:∵AB=1,∴△OAB為正三角形.
又∵∠BSC=∠ASC=45°,且SC為直徑,
∴△ASC與△BSC均為等腰直角三角形.
∴BO⊥SC,AO⊥SC.
又AO∩BO=O,∴SC⊥面ABO.
∴VS-ABC=VC-OAB+VS-OAB=·S△OAB·(SO+OC)=××2=.
故選D.
答案:D
9.(2019·揭陽一模)已知圓錐的頂點為S,底面圓周上的兩點A、B滿
7、足△SAB為等邊三角形,且面積為4,又知SA與圓錐底面所成的角為45°,則圓錐的表面積為( )
A.8π B.4(+2)π
C.8(+1)π D.8(+2)π
解析:如圖所示,
設(shè)圓錐母線長為l,由△SAB為等邊三角形,且面積為4,
得·l2=4,解得l=4.
設(shè)圓錐底面半徑為r,由SA與圓錐底面所成的角為45°,
得r=4×cos 45°=2;
所以圓錐的表面積為
S表=πrl+πr2=8(+1)π.
答案:C
10.(2019·信州區(qū)校級月考)在空間四邊形ABCD中,若AB=BC=CD=DA,且AC=BD,E、F分別是AB、CD的中點,則異面直線AC與EF所成角為
8、( )
A.30° B.45°
C.60° D.90°
解析:取AD,BD的中點分別為G,H,連接GF,EG,AH,CH,
易證AH⊥BD,CH⊥BD,∴BD⊥平面ACH,從而BD⊥AC,
又EG∥BD,F(xiàn)G∥AC,
∴EG⊥FG,∴∠EGF=90°,
根據(jù)EG=BD,F(xiàn)G=AC,且BD=AC,所以EG=FG,
∴∠GFE=45°,
∴異面直線AC與EF所成角為45°.
答案:B
11.在三棱錐S-ABC中,已知SA=4,AB=AC=1,∠BAC=,若S,A,B,C四點均在球O的球面上,且SA恰為球O的直徑,則三棱錐S-ABC的體積為( )
A. B.
C
9、. D.
解析:∵在三棱錐S-ABC中,SA=4,AB=AC=1,∠BAC=,
S,A,B,C四點均在球O的球面上,且SA恰為球O的直徑,
∴∠ABS=∠ACS=90°,SB=SC=,BC==,
取BC中點O,連接SO,AO(圖略),則SO⊥BC,AO⊥BC,AO=,BO=,
SO==,
∴cos∠SAO===,∴∠SAO=60°,
∴S到平面ABC的距離d=SA×sin 60°=4×=2,
∴三棱錐S-ABC的體積:
V=×S△ABC×d=××××2=.
故選C.
答案:C
12.(2019·東莞市一模)三棱錐P-ABC中,PA⊥平面ABC,∠ABC=30°,△APC
10、的面積為2,則三棱錐P-ABC的外接球體積的最小值為( )
A.4π B.
C.64π D.
解析:設(shè)AC=x,由于PA⊥平面ABC,AC?平面ABC,∴PA⊥AC,則△APC的面積為S△APC=AC·PA=2,則PA=,
由正弦定理知,△ABC的外接圓直徑為2r===2x,
所以,三棱錐P-ABC的外接球直徑為2R==≥=4,當(dāng)且僅當(dāng)=4x2,即當(dāng)x=時,等號成立,則R≥2.
所以,該三棱錐P-ABC的外接球的體積為πR3≥π×23=π.
因此,三棱錐P-ABC的外接球體積的最小值為π.
故選D.
答案:D
13.(2019·吉安期末測試)某圓錐的母線和底面半徑分別為
11、,1,則此圓錐的體積是________.
解析:圓錐的底面半徑為r=1,母線長為l=,則高為h==2,
所以圓錐的體積為V=π·r2·h=π·12·2=.
答案:
14.(2019·常熟市校級月考)如圖,在斜三棱柱ABC-A1B1C1中,點D,E分別是棱BC,A1C1的中點.設(shè)三棱錐E-ABD的體積為V1,斜三棱柱的體積為V2,則的值是________.
解析:設(shè)三棱柱ABC-A1B1C1的底面ABC的面積為S,高為h,
則三棱柱的體積為V2=Sh.
∵D是棱BC的中點,E是棱A1C1上的點,
∴S△ABD=S,則V1=VE-ABD=×Sh=Sh,
∴的值是.
答案:
12、
15.(2019·高考全國卷Ⅰ)已知∠ACB=90°,P為平面ABC外一點,PC=2,點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P作PO⊥平面ABC于O,則PO為P到平面ABC的距離.再過O作OE⊥AC于E,OF⊥BC于F,
連接PC,PE,PF,則PE⊥AC,PF⊥BC.
又PE=PF=,所以O(shè)E=OF,
所以CO為∠ACB的平分線,
即∠ACO=45°.
在Rt△PEC中,PC=2,PE=,所以CE=1,
所以O(shè)E=1,所以PO===.
答案:
16.(2019·高考全國卷Ⅱ)中國有悠久的金石文化,印信是金石文
13、化的代表之一.印信的形狀多為長方體、
正方體或圓柱體,但南北朝時期的官員獨孤信的印信形狀是“半正多面體”(圖1).半正多面體是由兩種或兩種以上的正多邊形圍成的多面體.半正多面體體現(xiàn)了數(shù)學(xué)的對稱美.圖2是一個棱數(shù)為48的半正多面體,它的所有頂點都在同一個正方體的表面上,且此正方體的棱長為1.則該半正多面體共有________個面,其棱長為________.
解析:先求面數(shù),有如下兩種方法.
法一:由“半正多面體”的結(jié)構(gòu)特征及棱數(shù)為48可知,其上部分有9個面,中間部分有8個面,下部分有9個面,共有2×9+8=26(個)面.
法二:一般地,對于凸多面體,
頂點數(shù)(V)+面數(shù)(F)-棱數(shù)(E)=2(歐拉公式).
由圖形知,棱數(shù)為48的半正多面體的頂點數(shù)為24,
故由V+F-E=2,得面數(shù)F=2+E-V=2+48-24=26.
再求棱長.
作中間部分的橫截面,由題意知該截面為各頂點都在邊長為1的正方形上的正八邊形ABCDEFGH,如圖,設(shè)其邊長為x,則正八邊形的邊長即為半正多面體的棱長.連接AF,過H,G分別作HM⊥AF,GN⊥AF,垂足分別為M,N,則AM=MH=NG=NF=x.
又AM+MN+NF=1,即x+x+x=1.
解得x=-1,即半正多面體的棱長為-1.
答案:26?。?
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