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1、專題檢測(四) 空間幾何體的三視圖、表面積與體積
一、選擇題
1.如圖所示是一個物體的三視圖,則此三視圖所描述物體的直觀圖是( )
2.(2016·廣州模擬)一個幾何體的三視圖如圖所示,其中正視圖與側視圖都是斜邊長為2的直角三角形,俯視圖是半徑為1的四分之一圓周和兩條半徑,則這個幾何體的體積為( )
A.π B.π C.π D.π
3.某幾何體的三視圖如圖所示,則該幾何體的體積為( )
A.+2π B. C. D.
4.(2016·江西兩市聯(lián)考)某幾何體的三視圖如圖所示,且該幾何體的體積是3,則正視圖中的x的值是( )
A.2 B.
2、C. D.3
5.(2016·山東高考)一個由半球和四棱錐組成的幾何體,其三視圖如圖所示,則該幾何體的體積為( )
A.+π B.+π C.+π D.1+π
6.(2016·安徽江南十校聯(lián)考)某幾何體的三視圖如圖所示,其中側視圖的下半部分曲線為半圓弧,則該幾何體的表面積為( )
A.4π+16+4 B.5π+16+4
C.4π+16+2 D.5π+16+2
7.(2016·昆明七校調研)一個正三棱柱被平面截去一部分后,剩余部分的三視圖如圖,則截去部分體積與剩余部分體積的比值為( )
A. B. C. D.
8.(2015·全國卷Ⅱ)一個正方體
3、被一個平面截去一部分后,剩余部分的三視圖如下圖,則截去部分體積與剩余部分體積的比值為( )
A. B. C. D..
9.(2016·江西贛州二模)某幾何體的正視圖和側視圖如圖(1),它的俯視圖的直觀圖是矩形O1A1B1C1,如圖(2),其中O1A1=6,O1C1=2,則該幾何體的側面積為( )
A.48 B.64 C.96 D.128
10.等腰△ABC中,AB=AC=5,BC=6,將△ABC沿BC邊上的高AD折成直二面角B-AD-C,則三棱錐B-ACD的外接球的表面積為( )
A.5π B.π C.10π D.34π
11.(2016·唐山模
4、擬)三棱錐P-ABC中,PA⊥平面ABC且PA=2,△ABC是邊長為的等邊三角形,則該三棱錐外接球的表面積為( )
A. B.4π C.8π D.20π
12.(2016·??谡{研)一錐體的三視圖如圖所示,則該棱錐的最長棱的棱長為( )
A. B. C. D.
二、填空題
13.(2016·四川高考)已知某三棱錐的三視圖如圖所示,則該三棱錐的體積是________.
14.如圖是某空間幾何體的三視圖,則該幾何體的體積為________.
15.(2016·??谡{研)半徑為2的球O中有一內接正四棱柱(底面是正方形,側棱垂直底面).當該正四棱柱的側面積
5、最大時,球的表面積與該正四棱柱的側面積之差是________.
16.(2016·山西質檢)某幾何體的三視圖如圖所示,當xy取得最大值時,該幾何體的體積是________.
一、選擇題
1.解析:選D 先觀察俯視圖,由俯視圖可知選項B和D中的一個正確,由正視圖和側視圖可知選項D正確.
2.解析:選A 由題意可知,該幾何體是個圓錐,圓錐的底面半徑是1,高是,故該幾何體的體積V=××π×12×=π.
3.解析:選B 由三視圖可知,該幾何體是一個圓柱和半個圓錐組合而成的幾何體,其體積為π×12×2+×π×12×1=.
4.解析:選D 由三視圖判斷該幾何體為四棱錐,且底
6、面為梯形,高為x,∴該幾何體的體積V=××(1+2)×2×x=3,解得x=3.
5.解析:選C 由三視圖知,該四棱錐是底面邊長為1,高為1的正四棱錐,結合三視圖可得半球半徑為,從而該幾何體的體積為×12×1+×π×=+π.故選C.
6.解析:選D 由三視圖可知該幾何體是一個正三棱柱和一個半圓柱的組合體,三棱柱的兩個側面面積之和為2×4×2=16,兩個底面面積之和為2××2×=2;半圓柱的側面積為π×4=4π,兩個底面面積之和為2××π×12=π,所以幾何體的表面積為5π+16+2,故選D.
7.解析:選A 依題意,剩余部分所表示的幾何體是從正三棱柱ABC- A1B1C1 (其底面邊長是2
7、)中截去三棱錐E-A1B1C1 (其中E是側棱BB1的中點),因此三棱錐E-A1B1C1的體積為=××22×1=,剩余部分的體積為V=-=×22×2-=,因此截去部分體積與剩余部分體積的比值為,選A.
8.解析:
選D 由已知三視圖知該幾何體是由一個正方體截去了一個“大角”后剩余的部分,如圖所示,截去部分是一個三棱錐.設正方體的棱長為1,則三棱錐的體積為
V1=××1×1×1=,
剩余部分的體積V2=13-=.
所以==.
9.解析:選C 由幾何體的三視圖可知該幾何體為一個四棱柱.因為它的俯視圖的直觀圖是矩形O1A1B1C1,其中O1A1=6,O1C1=2,所以俯視圖的直觀圖的
8、面積為12,由平面圖形的直觀圖與原圖形面積的關系可知俯視圖的面積為24,易知俯視圖是邊長為6的菱形,又幾何體的高為4,所以該幾何體的側面積為4×6×4=96.故選C.
10.解析:選D 依題意,在三棱錐B-ACD中,AD,BD,CD兩兩垂直,且AD=4,BD=CD=3,因此可將三棱錐B-ACD補形成一個長方體,該長方體的長、寬、高分別為3、3、4,且其外接球的直徑2R==,故三棱錐B-ACD的外接球的表面積為4πR2=34π,選D.
11.解析:選C 由題意得,此三棱錐外接球即為以△ABC為底面,以PA為高的正三棱柱的外接球,因為△ABC的外接圓半徑r=××=1,外接球球心到△ABC的外接
9、圓圓心的距離d=1,所以外接球的半徑R==,所以三棱錐外接球的表面積S=4πR2=8π,故選C.
12.解析:選C 依題意,題中的幾何體是四棱錐E-ABB1A1,如圖所示(其中ABCD-A1B1C1D1是棱長為4的正方體,C1E=1),EA==,EA1==,EB==5,EB1==,AB=BB1=B1A1=A1A=4,因此該幾何體的最長棱的棱長為,選C.
二、填空題
13.(2016·四川高考)已知某三棱錐的三視圖如圖所示,則該三棱錐的體積是________.
解析:由三視圖可得三棱錐如圖所示,則V=××1=.
答案:
14.解析:由三視圖可知,該幾何體是棱長為2,2
10、,1的長方體挖去一個半徑為1的半球,所以長方體的體積為2×2×1=4,半球的體積為×π×13=,所以該幾何體的體積是4-.
答案:4-
15.解析:依題意,設球的內接正四棱柱的底面邊長為a、高為h,則有16=2a2+h2≥2ah,即4ah≤16,該正四棱柱的側面積S=4ah≤16,當且僅當h=a=2時取等號.因此,當該正四棱柱的側面積最大時,球的表面積與該正四棱柱的側面積之差是 4π×22-16=16(π-).
答案:16(π-)
16.解析:由題意可知,該幾何體為如圖所示的四棱錐P-ABCD,CD=,AB=y(tǒng),AC=5,CP=,BP=x,∴BP2=BC2+CP2,即x2=25-y2+7,x2+y2=32≥2xy,則xy≤16,當且僅當x=y(tǒng)=4時,等號成立.此時該幾何體的體積V=××3×=3.
答案:3