高中数学三角函数怎么入门-高中数学定积分应用知识点
高中数学必修2全册同步练习题
目 录
1-1-1
棱柱、棱锥、棱台的结构特征
1-1-2 圆柱、圆锥、圆台、球的结构特征、简单组合体的结构特征
1-2-1、2 中心投影与平行投影 空间几何体的三视图
1-2-3
空间几何体的直观图
1-3-1-1 柱体、锥体、台体的表面积
1-3-1-2
柱体、锥体、台体的体积
1-3-2 球的体积和表面积
高中数学第一章综合素能检测
2-1-1 平面
2-1-2 空间中直线与直线之间的位置关系
2-1-3、4
空间中直线与平面之间的位置关系 平面与平面之间的位置关系
2-2-1 直线与平面平行的判定
2-2-2 平面与平面平行的判定
2-2-3 直线与平面平行的性质
2-2-4 平面与平面平行的性质
2-3-1 直线与平面垂直的判定
2-3-2 平面与平面垂直的判定
2-3-3 直线与平面垂直的性质
2-3-4 平面与平面垂直的性质
高中数学第二章综合素能检测
3-1-1
倾斜角与斜率
3-1-2 两条直线平行与垂直的判定
3-2-1 直线的点斜式方程
3-2-2 直线的两点式方程
3-2-3 直线方程的一般式
3-3-1
两条直线的交点坐标
3-3-2 两点间的距离公式
3-3-3、4
点到直线的距离 两条平行直线间的距离
高中数学第三章综合检测
4-1-1
圆的标准方程
4-1-2 圆的一般方程
4-2-1 直线与圆的位置关系
4-2-2 圆与圆的位置关系
4-2-3 直线与圆的方程的应用
4-3-1、2 空间直角坐标系 空间两点间的距离公式
高中数学第四章综合检测
一、选择题
1.在棱柱中(
)
A.只有两个面平行
B.所有的棱都平行
C.所有的面都是平行四边形
D.两底面平行,且各侧棱也互相平行
[答案] D
2.下列几何体中,不属于多面体的是( )
A.立方体
C.长方体
[答案] D
B.三棱柱
D.球
3.如图所示的几何体是(
)
A.五棱锥
C.五棱柱
[答案] C
4.下列命题中,正确的是( )
A.有两个面互相平行,其余各面都是四边形的几何体叫棱柱
1
B.五棱台
D.五面体
B.棱柱中互相平行的两个面叫做棱柱的底面
C.棱柱的侧面是平行四边形,而底面不是平行四边形
D.棱柱的侧棱都相等,侧面是平行四边形
[答案] D
5.棱锥侧面是有公共顶
点的三角形,若围成一个棱锥侧面的三
角形都是正三角形,则这样侧面的个数最多有几个.( )
A.3 B.4 C.5 D.6
[答案] C
[解析]
由于顶角之和小于360°,故选C.
6.下面描述中,不是棱锥的几何结构特征的为( )
A.三棱锥有四个面是三角形
B.棱锥都是有两个面是互相平行的多边形
C.棱锥的侧面都是三角形
D.棱锥的侧棱交于一点
[答案] B
7.下列图形经过折叠不能围成一个棱柱的是( )
[答案] B
2
8.(2012-2013·嘉兴高一检测)如下图都是正方体的表面展开图,还原成正方体后,其中两个完全一样的是( )
A.(1)(2)
C.(3)(4)
[答案] B
[解析] 在图(2)、(3)中,⑤不动,
把图形折起,则②⑤为对面,
①④为对面,③⑥为对面,故图(2)、(3)完全一样,而(1)、(4
)则不同
[解题提示]
让其中一个正方形不动,其余各面沿这个正方形的
各边折起,进行想象后判断.
二、填空题
9.图(1)中的几何体叫做________,AA
1
、BB
1
等
叫它的________,
A、B、C
1
等叫它的________.
[答案] 棱柱 侧棱 顶点
B.(2)(3)
D.(1)(4)
10.图(2)中的几何体叫做________,PA、PB叫它的________,
3
平面PBC、PCD叫做它的________,平面ABCD叫它的________
.
[答案] 棱锥 侧棱 侧面 底面
11.图(3)中的几何体叫
做________,它是由棱锥________被平行
于底面ABCD的平面________截得
的.AA′,BB′叫它的
__________,平面BCC′B′、平面DAA′D′叫它的___
_____.
[答案] 棱台 O-ABCD A′B′C′D′ 侧棱 侧面
12.如图
,在透明塑料制成的长方体ABCD-A
1
B
1
C
1
D1
容器中灌
进一些水,将容器底面一边BC置于地面上,再将容器倾斜,随着倾
斜
程度的不同,以下命题:①水的形状成棱柱形;②水面EFGH的
面积不变;③水面EFGH始终为矩形
.其中正确的命题序号是
4
________.
[答案] ①③
[解析] 根据棱柱的定义及结构特征来判断.在棱柱中因为有水
的
部分和无水的部分始终有两个面平行,而其余各面易证是平行四边
形,故①正确;而随着倾斜程度的不同
,水面EFGH的面积是会改
变的,但仍为矩形故②错误;③正确.
三、解答题
13.判断下列语句的对错.
(1)一个棱锥至少有四个面;
(2)如果四棱锥的底面是正方形,那么这个四棱锥的四条侧棱都
相等;
(3)五棱锥只有五条棱;
(4)用与底面平行的平面去截三棱锥,得到的截面三角形和底面
三角形相似.
[解析] (1)正确.
(2)不正确.四棱锥的底面是正方形,它的侧棱可以相等,也可
以不相等.
(3)不正确,五棱锥除了五条侧棱外,还有五条底边,故共有10
条棱.
5
(4)正确.
14.如右图所示的几何体中,所有棱长都相等,分
析此几何体的
构成?有几个面、几个顶点、几条棱?
[解析] 这个几何体是由两个同底面的
四棱锥组合而成的正八
面体.有8个面,都是全等的正三角形;有6个顶点;有12条棱.
1
5.已知正方体ABCD-A
1
B
1
C
1
D
1,图(1)中截去的是什么几何
体?图(2)中截去一部分,其中HG∥AD∥EF,剩下的几何体
是什么?
若再用一个完全相同的正方体放在第一个正方体的左边,它们变
成了一个什么几何体?
[解析] 三棱锥
五棱柱A
1
B
1
BEH-D
1
C
1
CFG
长方体
16.一个几何体的表面展开平面图如图.
6
(1)该几何体是哪种几何体;
(2)该几何体中与“祝”字面相对的是哪个面?与“你”字面相
对的是哪个面?
[解析] (1)该几何体是四棱台;
(2)与“祝”相对的面是“前”,与“你”相对的面是“程”.
7
一、选择题
1.下列说法不正确的是( )
A.圆柱的侧面展开图是一个矩形
B.圆锥过轴的截面是一个等腰三角形
C.直角三角形绕它的一条边旋转一周形成的曲面围成的几何体
是圆锥
D.圆台平行于底面的截面是圆面
[答案] C
[解析] 由圆锥的概念知,直角
三角形绕它的一条直角边所在直
线旋转一周所围成的几何体是圆锥.强调一定要绕着它的一条直角
边,即旋转轴为直角三角形的一条直角边所在的直线,因而C错.
2.正方形绕其一条对角线所在直线旋转一周,所得几何体是
( )
A.圆柱
C.圆台
[答案] D
3.下列说法正确的是( )
A.圆锥的母线长等于底面圆直径
B.圆柱的母线与轴垂直
C.圆台的母线与轴平行
D.球的直径必过球心
[答案] D
[解析]
圆锥的母线长与底面直径的大小不确定,则A项不正确;
圆柱的母线与轴平行,则B项不正确;圆台的母
线与轴相交,则C
8
B.圆锥
D.两个圆锥
项不正确;很明显D项正确.
4.如右图所示的平面中阴影部分绕中间轴旋转一周,形成的几
何体形状为( )
A.一个球体
B.一个球体中间挖出一个圆柱
C.一个圆柱
D.一个球体中间挖去一个长方体
[答案] B
[解析]
圆旋转一周形成球,圆中的矩形旋转一周形成一个圆
柱,所以选B.
5.一个圆柱的母线长为5,底面半径为2,则圆柱的轴截面的面
积为( )
A.10
C.40
[答案] B
[解析] 圆柱的轴截面是矩
形,其一边为圆柱的母线,另一边为
圆柱的底面圆的直径.因而,轴截面的面积为5×4=20.
6.在空间,到定点的距离等于定长的所有点的集合是( )
9
B.20
D.15
A.球
C.圆
[答案] D
B.正方体
D.球面
7.(2012-2013·南京模拟)经过旋转可以得到图1中几何体的是
图2中的( )
[答案] A
[解析] 观察图中几何体的形状,掌握其结构特征,其上部为一<
br>个圆锥,下部是一个与圆锥同底的圆台,圆锥可由一直角三角形以过
一直角边的直线为轴旋转一周
得到,圆台可由一直角梯形绕过垂直于
两底的腰的直线为轴旋转而成,通过上述判断再对选项中的平面图
形
适当分割,只有A适合.故正确答案为A.
8.图中最左边的几何体由一个圆柱挖去一个以
圆柱的上底面为
底面,下底面圆心为顶点的圆锥而得.现用一个竖直的平面去截这个
几何体,则
截面图形可能是( )
10
A.(1)(2)
B.(1)(3) C.(1)(4) D.(1)(5)
[答案] D
[解析]
圆锥除过轴的截面外,其它截面截圆锥得到的都不是三
角形.
二、填空题
9.图①
中的几何体叫做________,O叫它的________,OA叫它
的________,AB叫
它的________.
[答案] 球 球心 半径 直径
10.图②中的几何体叫___
_____,AB、CD都是它的________,
⊙O和⊙O′及其内部是它的________.
11
[答案] 圆柱 母线 底面
11.图③中的几何体叫做________,SB为叫它的________.
[答案]
圆锥 母线
12.图④中的几何体叫做________,AA′叫它的________,⊙O′<
br>及其内部叫它的________,⊙O及其内部叫它的________,它还可以
看作直角梯
形OAA′O′绕它的________________旋转一周后,其他
各边所形成的面所围成的旋
转体.
[答案] 圆台 母线 上底面 下底面 垂直于两底的腰OO′
三、解答题
13.说出下列7种几何体的名称.
12
[解析] a是圆柱,b是圆锥,c是球,d、e是棱柱,f是圆台,g
是棱锥.
14.说出如图所示几何体的主要结构特征.
[解析] (1)是一个六棱柱中挖
去一个圆柱;(2)是一个圆台与一个
圆柱的组合体;(3)是两个四棱锥构成的组合体.
15.如图所示,几何体可看作由什么图形旋转360°得到?画出平
面图形和旋转轴.
13
[解析]
先出画几何体的轴,然后再观察寻找平面图形.旋转前
的平面图形如下:
16.如图所示,在长方体ABCD-A′B′C′D′中,AB=2 cm,
AD=4
cm,AA′=3 cm.求在长方体表面上连接A、C′两点的诸曲
线的长度的最小值.
[解析] 将长方体的表面展开为平面图,这就将原问题转化为平
面问题.本题所求必在下图所
示的三个图中,从而,连接AC′的诸
曲线中长度最小的为41 cm(如图乙所示).
14
15
一、选择题
1
.一个空间几何体的正视图与侧视图均为全等的等腰三角形,
俯视图为一个圆及其圆心,那么这个几何体
为( )
A.棱锥
C.圆锥
[答案] C
2.已知某空间几何体的三视图如图所示,则此几何体为( )
B.棱柱
D.圆柱
A.圆台
C.四棱柱
[答案] D
3.下列几何体中,正视图、侧视图、俯视图都相同的几何体的
序号是( )
B.四棱锥
D.四棱台
16
A.(1)(2)
C.(3)(4)
[答案] D
4.(20
12-2013·安徽淮南高三模拟)下列几何体各自的三视图中,
有且仅有两个视图相同的是( )
B.(2)(3)
D.(1)(4)
A.①② B.①③
C.①④ D.②④
[答案] D
[解析] ①正方体,三视图均相同;②圆锥,正视图
和侧视图相
同;③三棱台,三视图各不相同;④圆台,正视图和侧视图相同.
[点评]
熟悉常见几何体的三视图特征,对于画几何体的直观图
是基本的要求.
下图是最基本的常见几何体的三视图.
几何体
正方体
直观图形 正视图 侧视图 俯视图
17
长方体
圆柱
圆锥
圆台
球
5.如左下图所示的是物体的实物图,其俯视图是( )
[答案] C
[解析] 结合俯视图的定义,仔细观察,易得答案C.
6.一个几何体的三视图如图,则组成该组合体的简单几何体为
( )
A.圆柱与圆台
18
B.四棱柱与四棱台
C.圆柱与四棱台
[答案] B
D.四棱柱与圆台
[解析] 该几何体形状如图.上部是一个四棱柱,下部是一个四
棱台.
7.如图所示几何体的正视图和侧视图都正确的是( )
[答案] B
8.(2011·新课标全国高考)在一个几何体的三视图中,主视图和
俯视图如右
图所示,则相应的侧视图可以为( )
19
[答案] D
[解析] 此几何体为一个半圆锥和一个半三棱锥的组合体,只有
D项符合题意.
二、填空题
9.下列图形:①三角形;②直线;③平行四边形;④四面体;
⑤球.其
中投影不可能是线段的是________.
[答案] ②④⑤
[解析] 三角形的投影是
线段成三角形;直线的投影是点或直
线;平行四边形的投影是线段或平行四边形;四面体的投影是三角形
或四边形;球的投影是圆.
10.由若干个小正方体组成的几何体的三视图如下图,则组成这
个组合体的小正方体的个数是________.
[答案] 5
[解析] 由三视图可作出直观图,由直观图易知共有5个小正方
体.
20
p>
11.(2012~2013·烟台高一检测)已知某一几何体的正视图与侧视
图如
图所示,则下列图形中,可以是该几何体的俯视图的图形有
________.
[答案] ①②③④
12.(2012-2013·湖南高三“十二校联考”)一个几何体的
三视图
如图所示,其中正视图和侧视图是腰长为4的两个全等的等腰直角三
角形,则用____
____个这样的几何体可以拼成一个棱长为4的正方
体.
[答案] 3
[解析] 该几何体是四棱锥,其底面是边长为4的正方形,高等
于4,如图(1)所示的四棱
锥A-A
1
B
1
C
1
D
1
,
21
如图(2)所示,三个相同的四棱锥A-A
1
B1
C
1
D
1
,A-BB
1
C
1
C,A
-DD
1
C
1
C可以拼成一个棱长为4的正方体.
三、解答题
13.如图,四棱锥的底面是正方形,顶点在底面上的射影是底面正方形的中心,试画出其三视图.
[解析] 所给四棱锥的三视图如下图.
[点评] (1)画三视图时,务必做到正视图与侧视图的高度一致
22
<
br>(即所谓的高平齐)、正视图与俯视图的长度一致(即所谓的“长对
正”)、侧视图与俯视图的宽
度一致(即所谓的“宽相等”).
(2)习惯上将侧视图放在正视图的右侧,将俯视图放在正视图的
下方.
[拓展提高]
1.三视图中各种数据的对应关系:
(1)正视图中AB的长对应
原四棱锥底面多边形的左
右方向的长度,AC、BC的长则不对应侧棱的长,它们对应四棱锥的
顶点到底面左、右两边的距离.
(2)侧视图中,EF的长度对应原四棱锥底面的前后长
度,
GE、GF的长度则是四棱锥顶点与底面前后两边的距离.
(3)俯视图中HIJK的大小与四棱锥底
面的大小形
状完全一致,而OK,OI,OJ,OH的大小,则为四棱锥的顶点在底
面上的投影
到底面各顶点的距离.
2.误区警示:正视图、侧视图中三角形的腰长有的学生会误认
为是棱
锥的侧棱长,实则不然.弄清一些数据的对应关系,是后面进
行相关计算的前提.
14.依所给实物图的形状,画出所给组合体的三视图.
23
[解析] 图中所给几何体是一个圆柱和一个正六棱柱的组合体,
在中心以中心轴为轴线挖去一
个小圆柱,故其三视图如下:
15.说出下列三视图表示的几何体:
24
[解析]
16.根据下列图中所给出的一个物体的三视图,试画出它的形状.
[答案]
所对应的空间几何体的图形为:
25
26
一、选择题
1.如果平面图形中的两条线段平行且相等,那么在它的直观图
中对应的这两条线段( )
A.平行且相等
C.相等不平行
[答案] A
2.给出以下关于斜二测直观图的结论,其中正确的个数是( )
①角的水平放置的直观图一定是角.
②相等的角在直观图中仍相等.
③相等的线段在直观图中仍然相等.
④若两条线段平行,则在直观图中对应的两条线段仍然平行.
A.0
C.2
[答案] C
[解析] 由斜二测画法规则可知,直观图保持线段的平行性,∴
④对
,①对;而线段的长度,角的大小在直观图中都会发生改变,∴
②③错.
3.利用斜二测画法得到:
①三角形的直观图是三角形;②平行四边形的直观图是平行四边<
br>形;③正方形的直观图是正方形;④菱形的直观图是菱形.
以上说法正确的是( )
A.①
C.③④
B.①②
D.①②③④
B.1
D.3
B.平行不相等
D.既不平行也不相等
27
[答案] B
[解析]
根据画法规则,平行性保持不变,与y轴平行的线段长
度减半.
4.如图所示的直观图是将正方体模型放置在你的水平视线的左
上角而绘制的,其中正确的是(
)
[答案] A
[解析]
由几何体直观图画法及立体图形中虚线的使用可知A正
确.
5.如图所示,△A′
B′C′是水平放置的△ABC的直观图,则
在△ABC的三边及中线AD中,最长的线段是( )
A.AB
C.BC
[答案] D
[解析]
△ABC是直角三角形,且∠ABC=90°,则AC>AB,AC
>AD,AC>BC.
6.一个建筑物上部为四棱锥,下部为长方体,且四棱锥的底面
28
B.AD
D.AC
与长方体的上底面尺寸一样,已知长方体的长、宽、高分别为20
m,5
m,10 m,四棱锥的高为8
m,若按的比例画出它的直观图,
那么直观图中,长方体的长、宽、高和棱锥的高应分别为( )
A.4 cm,1 cm, 2 cm,1.6 cm
B.4 cm,0.5 cm,2
cm,0.8 cm
C.4 cm,0.5 cm,2 cm,1.6 cm
D.2
cm,0.5 cm,1 cm,0.8 cm
[答案] C
[解析]
由比例尺可知长方体的长、宽、高和四棱锥的高分别为
4 cm,1 cm,2 cm和1.6
cm,再结合斜二测画法,可知直观图的相应尺
寸应分别为4 cm,0.5 cm,2 cm,1.6
cm.
7.如图为一平面图形的直观图,则此平面图形可能是选项中的
( )
[答案] C
[解析]
由直观图一边在x′轴上,一边与y′轴平行,知原图为
直角梯形.
8.在下列选项中,利用斜二测画法,边长为1的正三角形ABC
29
的直观图不是全等三角形的一组是( )
[答案] C
[解析] C中前者画成斜二测直观图时,底AB不变,原来高h
h1
变为
2
,后者画成斜二测直观图时,高不变,边AB变为原来的
2
.
二、填空题
9.斜二测画法中,位于平面直角坐标系中的点M(4,4)在直观图
中的对应点是M′,则点
M′的坐标为________,点M′的找法是
________.
[答案]
M′(4,2) 在坐标系x′O′y′中,过点(4,0)和y′轴平
行的直线与过点(0,2)和x
′轴平行的直线的交点即是点M′.
[解析] 在x′轴的正方向上取点M
1
,使O
1
M
1
=4,在y′轴上
取点M
2
,使O′M2
=2,过M
1
和M
2
分别作平行于y′轴和x′轴的
直线,则交点就是M′.
30
10.如右图,水平放置的△A
BC的斜二测直观图是图中的△
A′B′C′,已知A′C′=6,B′C′=4,则AB边的实际长度
是
________.
[答案] 10
[解析] 由斜二测画法,可知△ABC是
直角三角形,且∠BCA=
90°,AC=6,BC=4×2=8,则AB=AC
2
+
BC
2
=10.
11.如图,是△AOB用斜二测画法画出的直观图,则△AOB的
面积是________.
[答案] 16
[解析] 由图易知△AOB中,底边OB=4,
又∵底边OB的高为8,
1
∴面积S=
2
×4×8=16.
31
12.如图所示,正方形O′A′B′C′的边长为1,它
是水平放
置的一个平面图形的直观图,则原图形的周长是________?
[答案] 8
[解析] 原图形为
OABC为平行四边形,
OA=1,AB=OA
2
+OB
2
=3,
∴四边形OABC周长为8.
三、解答题
13.用斜二测画法画出下列图形的直观图(不写画法).
32
解析]
33
[
14.如图所示,四边形ABCD是一个梯形,CD∥AB,CD=AO=1,三角形AOD为等腰直角三角形,O为AB的中点,试求梯形ABCD
水平放置的直观图的面
积.
[解析] 在梯形ABCD中,AB=2,高OD=1,由于梯形ABCD
水
平放置的直观图仍为梯形,且上底CD和下底AB的长度都不变,
12
如图所示,在直观图中,
O′D′=
2
OD,梯形的高D′E′=
4
,
1232
于是
梯形A′B′C′D′的面积为
2
×(1+2)×
4
=
8
.
15.已知几何体的三视图如下,用斜二测画法,画出它的直观图
(直接画出图形,尺寸不作要
求).
34
[解析] 如图.
16.如图所示,直角梯形ABCD中,AD∥BC,且AD>BC,该
梯形绕边AD所在直线EF
旋转一周得一几何体,画出该几何体的直
观图和三视图.
[分析]
该几何体是一个圆锥和一个圆柱拼接成的简单组合体.
[解析]
直观图如图a所示,三视图如图b所示.
35
36
一、选择题
1.轴截面是正三角形的圆锥称作等边圆锥,则等边圆锥的侧面
积是底面积的( )
A.4倍
C.2倍
[答案] D
S
侧
πrl
l
[解析]
由已知得l=2r,=
πr
2
=
r
=2,
S
底
故选D.
2.长方体的高为1,底面积为2,垂直于底的对角面的面积是5,
则长方体的侧面积等于(
)
A.27
C.6
[答案] C
[解析]
设长方体的长、宽、高分别为a、b、c,
则c=1,ab=2,a
2
+b
2
·c=5,
∴a=2,b=1,故S
侧
=2(ac+bc)=6.
3.已知一个圆柱的侧面展开图是一个正方形,这个圆柱的全面
积与侧面积的比是( )
1+2π
A.
2π
1+2π
C.
π
[答案] A
37
B.3倍
D.2倍
B.43
D.3
1+4π
B.
4π
1+4π
D.
2π
[解析] 设圆柱的底面半径为
r,高为h,则由题设知h=2πr,
∴S
全
=2πr
2
+2πr·
h=2πr
2
(1+2π)
S
全
1+2π
又S
侧
=h=4πr,∴=
2π
.
S
侧
222
[点评]
圆柱的侧面展开图是一个矩形,矩形两边长分别为圆柱
底面周长和高;圆锥侧面展开图是一个扇形,半径
为圆锥的母线,弧
长为圆锥底面周长;圆台侧面展开图是一个扇环,其两段弧长为圆台
两底周长
,扇形两半径的差为圆台的母线长,对于柱、锥、台的有关
问题,有时要通过侧面展开图来求解.
4.将一个棱长为a的正方体,切成27个全等的小正方体,则表
面积增加了( )
A.6a
2
C.18a
2
[答案]
B
[解析] 原来正方体表面积为S
1
=6a
2
,切割成27个全
等的小正
?
1
?
2
2
2
1
方体后,每个小
正方体的棱长为
3
a,其表面积为6×
?
3
a
?
=
3
a,总表
??
B.12a
2
D.24a
2
2
2
面积S
2
=27×<
br>3
a=18a
2
,∴增加了S
2
-S
1
=1
2a
2
.
5.如图所示,圆台的上、下底半径和高的比为
长为10,则圆台的侧面积为( )
,母线
38
A.81π
C.14π
[答案] B
B.100π
D.169π
[解析]
圆台的轴截面如图,设上底半径为r,则下底半径为4r,
高为4r.
因为母线长为10,所
以在轴截面等腰梯形中,有10
2
=(4r)
2
+(4r
-r)2
.解得r=2.所以S
圆台侧
=π(r+4r)·10=100π,故选B.
6.如图,一个空间几何体的正视图和侧视图都是边长为1的正
方形,俯视图是一个圆,那么这
个几何体的全面积为( )
3π
A.
2
C.π
39
B.2π
D.4π
[答案] A
1
[解析] 由三视图可知,该几何体是底半径为
2
,高为1的圆柱,
?
1
?
2
1
3π
故其全面积S=2π×
?
2
?
+2π×
2
×1=
2
.
??
7.
(2012-2013·安徽合肥一模)如图是一个几何体的三视图,其
中正视图和侧视图都是一个两底
长分别为2和4,腰长为4的等腰梯
形,则该几何体的侧面积是( )
A.6π
C.18π
[答案] B
[解析]
该几何体是两底面半径分别为1、2,母线长为4的圆台,
则其侧面积是π(1+2)×4=12π.
8.(2011·海南、宁夏高考)一个棱锥的三视图如图所示,则该棱
锥的全面积(单位:c
m
2
)为( )
B.12π
D.24π
40
A.48+122
C.36+122
[答案]
A
[解析] 由三视图可得:底面为等腰直角三角形,腰长为6,面
1
积为18;垂
直于底面的面为等腰三角形,面积为
2
×62×4=122;
1
其余两个面为
全等的三角形,每个三角形的面积都为
2
×6×5=15.所
以全面积为48+122
.
二、填空题
9.已知圆柱OO′的母线l=4 cm,全面积为42π
cm
2
,则圆柱
OO′的底面半径r= ________cm.
[答案]
3
[解析] 圆柱OO′的侧面积为2πrl=8πr(cm
2
),两底面积为2×πr
2
=2πr
2
(cm
2
),
∴2πr
2
+8πr=42π,
解得r=3或r=-7(舍去),
B.48+242
D.36+242
41
∴圆柱的底面半径为3 cm.
10.一个几何体的三视图如图所
示,其中俯视图为正三角形,则
该几何体的表面积为________.
[答案]
24+23
[解析] 该几何体是三棱柱,且两个底面是边长为2的正三角形,
侧面是全等的
矩形,且矩形的长是4,宽是2,所以该几何体的表面
1
积为2×(
2
×2×
3)+3×(4×2)=24+23.
11.如图所示,一圆柱内挖去一个圆锥,圆锥的顶
点是圆柱底面
的圆心,圆锥的底面是圆柱的另一个底面.圆柱的母线长为6,底面
42
半径为2,则该组合体的表面积等于________.
[答案]
(410+28)π
[解析]
挖去的圆锥的母线长为6
2
+2
2
=210,
则圆锥的侧面积等于
410π.圆柱的侧面积为2π×2×6=24π,圆
柱的一个底面面积为π×2
2
=
4π,所以组合体的表面积为410π+24π
+4π=(410+28)π.
2
1
2.下图中,有两个相同的直三棱柱,高为
a
,底面三角形的三
边长分别为3a、4a
、5a(a>0).用它们拼成一个三棱柱或四棱柱,在
所有可能的情况中表面积最小的是一个四棱柱,
则a的取值范围是
________.
15
[答案]
03
[解析]
底面积为6a
2
,侧面面积分别为6、8、10,拼成三棱柱
时,有三种情况: S
1
=2×6a
2
+2(10+8+6)=12a
2
+
48,
S
2
=24a
2
+2(10+8)=24a
2+36,
S
3
=24a
2
+2(10+6)=24a
2
+32.
拼成四棱柱时只有一种情况:
表面积为(8+6)×2+4×6a
2
=24a
2
+28.
43
C
1
E⊥AC于E,过E作EF⊥BC,连接C
1
F
,则C
1
F为正四棱台的斜
高.
由题意知∠C
1
CO=45°,
2
CE=CO-EO=CO-C<
br>1
O
1
=
2
(b-a),
2
在Rt△C<
br>1
CE中,C
1
E=CE=
2
(b-a),
1
又EF=CE·sin45°=
2
(b-a),
∴C
1
F=C
1
E
2
+EF
2
=
213
22
[
2
?b-a?]+[
2
?
b-a?]=
2
(b-a).
13
∴S
侧
=
2<
br>(4a+4b)×
2
(b-a)=3(b
2
-a
2
)
.
1
(2)由S
侧
=a
2
+b
2
,∴<
br>2
(4a+4b)·h
斜
=a
2
+b
2
,
a
2
+b
2
b-a
∴h
斜
=.又EF=<
br>2
,
2?a+b?
ab
∴h=h
斜
-EF=.
a+b
22
45
15.(2012-2013
·嘉兴高一检测)如图在底面半径为2,母线长为
4的圆锥中内接一个高为3的圆柱,求圆柱的表面积.
[解析] 设圆锥的底面半径为R,圆柱的底面半径为r,表面积
为S.
则R=OC=2,AC=4,
AO=4
2
-2
2
=23.
如图所示易知△AEB∽△AOC,
AEEB3r
∴
AO
=
OC
,即=,∴r=1
2
3
2
S
底
=2πr
2
=2π,S
侧
=2π
r·h=23π.
∴S=S
底
+S
侧
=2π+23π=(2+23)π.
46
16.已知某几何体的三视图如图,求该几何体的表面积.(单位:
cm)
[解析] 几何体的直观图如图.
这是底面边长为4,高为2的同底的
正四棱柱与正四棱锥的组合
体,易求棱锥的斜高h′=22,其表面积S=4
2
+4×
4×2+
?
1
?
?
×4×22
?
×4=48+16
2 cm
2
.
?
2
?
47
一、选择题
1.长方体三个面的面积分别为2、6和9,则长方体的体积是( )
A.63
C.11
[答案] A
[解析] 设长方体长、宽、
高分别为a、b、c,则ab=2,ac=6,
bc=9,相乘得(abc)
2
=10
8,∴V=abc=63.
2.已知正六棱台的上、下底面边长分别为2和4,高为2,则体
积为( )
A.323
C.243
[答案] B
3
[解析]
上底面积S
1
=6×
4
×2
2
=63,
3
2
下底面积S
2
=6×
4
×4=243, 1
体积V=
3
(S
1
+S
2
+S
1<
br>S
2
)·h
1
=
3
(63+243+63·243)×2=283.
3.(2
012~2013学年枣庄模拟)一个空间几何体的正视图、侧视
图、俯视图为全等的等腰直角三角形,
直角边长为1,则这个几何体
的体积为( )
B.283
D.203
B.36
D.12
48
A.1
1
C.
3
[答案] D
[解析]
由三视图知,该几何体是三棱锥.
111
体积V=
3
×
2
×1×1×1=
6
.
4.体积为52cm
3
的圆台,一个底面面积
是另一个底面面积的9
倍,那么截得这个圆台的圆锥的体积为( )
A.54
cm
3
C.58cm
3
[答案] A
[解析]
由底面积之比为1:9知,体积之比为1:27,截得小圆锥
与圆台体积比为1:26,∴
小圆锥体积为2cm
3
,故原来圆锥的体积为
54
cm
3
,故选A.
5.(2012·江西(文科))若一个几何体的三视图如图所示,则此几
何体的体积为(
)
B.54πcm
3
D.58πcm
3
1
B.
2
1
D.
6
49
11
A.
2
C.4
[答案] C
[解析]
本题的几何体是一个六棱柱,由三视图可得底面为六边
形,面积为4,高为1,则直接代公式可求. <
br>6.(2009·陕西高考)若正方体的棱长为2,则以该正方体各个面
的中心为顶点的凸多面体
的体积为( )
2
A.
6
3
C.
3
[答案] B
[解析] 由题意知,以正
方体各个面的中心为顶点的凸多面体是
正八面体(即由两个同底等高的正四棱锥组成),所有的棱长均为
1,
2
其中每个正四棱锥的高均为
2
,故正八面体的体积V=2V
1
2
22
2×
3
×1×
2
=
3
.故
选B.
50
正四棱锥
B.5
9
D.
2
2
B.
3
2
D.
3
=
7.如图,某几何体的正视图与侧视图都是边长为1的正方形,
1
且体积为<
br>2
,则该几何体的俯视图可以是( )
[答案] C
[解析]
若该几何体的俯视图是选项A,则该几何体是正方体,
1
其体积V=1=1≠
2
,所以A选项不是;若该几何体的俯视图是选项
3
1
π
1
B,则该
几何体是圆柱,其体积V=π×(
2
)
2
×1=
4
≠
2
,所以B选项
不是;若该几何体的俯视是选项D,则该几何体是圆柱的四分之一,
1
π
1
其体积V=
4
(π×1
2
×1)=
4
≠
2
,所以D选项不是;若该几何体的俯视
11
图是选项C,则该
几何体是三棱柱,其体积V=
2
×1×1×1=
2
,所
以C选项符合
题意,故选C.
8.如图(1)所示,一只装了水的密封瓶子,其内部可以看成是由
半径为1
cm和半径为3
cm的两个圆柱组成的简单几何体.当这个几
何体如图(2)水平放置时,液面高度为20
cm,当这个几何体如图(3)
水平放置时,液面高度为28 cm,则这个简单几何体的总高度为(
)
51
A.29 cm
C.32 cm
[答案] A
[解析] 图(2)和图(3)中,瓶子上部没有液体的部分容积相等,设这个简单几何体的总高度为h,则有π×1
2
(h-20)=π×3
2
(
h-28),解
得h=29(cm).
二、填空题
9.已知圆锥SO的高为4,体积为4π,则底面半径r=________.
[答案] 3
B.30 cm
D.48 cm
1
[解析] 设底面半径为r,则
3
πr
2
×4=4π,解得r=3,即底面
半径为3.
10.如图所示,三棱柱ABC-A′B′C′中,若E、F分别为AC、
52
AB的中点,平面EC′B′F将三棱柱分成体积为V
1
(棱台AEF-
A′C′B′的体积),V
2
的两部分,那么V
1
[答案]
V
2
=________.
[解析] 设三棱柱的高为h,底面面积为S,体积为V,则V=V
1
+V
2
=Sh.
因为E、F分别为AC、AB的中点,
111
所以S
△
AEF=
4
S,所以V
1
=
3
h(S+
4
S +
5
=
12
Sh.
所以V
1
:V
2
=7:5.
S7
S·
4
)=
12
Sh,V
2
=V-V
1
11. 如图,已知底面半径为r的圆柱被一个平面所截,剩下部分
母线长的最大值为a,最小值为b,那么圆柱 被截后剩下部分的体积
是________.
πr
2
?a+b?
[答案]
2
[解析] 两个同样的该 几何体能拼接成一个高为a+b的圆柱,
则拼接成的圆柱的体积V=πr
2
(a+b) ,
πr
2
?a+b?
所以所求几何体的体积为.
2
53
12.(2010·天津理)一个几何体的三视图如图所示,则这个几何体
的体积为____.
10
[答案]
3
[解析] 由三视图知,该几何体由一个高为1
,底面边长为2的
正四棱锥和一个高为2,底面边长为1的正四棱柱组成,则体积为
1102×2×1×
3
+1×1×2=
3
.
三、解答题
13.把长和宽分别为6和3的矩形卷成一个圆柱的侧面,求这个
圆柱的体积.
2727
[答案]
2π
或
π
54
3
[解析]
如图所示,当BC为底面周长时,半径r
1
=
2π
,
3
2
27
则体积V=πr
2
·AB=π()×6=
1
2π2π<
br>;
63
当AB的底面周长时,半径r
2
=
2π
=<
br>π
,
则体积
3
2
27
2
V=πr
2
·BC=π()×3=.
ππ
14.已知圆台的高为3,在轴截面中,母线AA<
br>1
与底面圆直径AB
的夹角为60°,轴截面中的一条对角线垂直于腰,求圆台的体积.
[解析] 如图所示,作轴截面A
1
ABB
1
,设圆台的
上、下底面半径
和母线长分别为r,R,l,高为h.
作A
1
D⊥AB于点D,
则A
1
D=3.
1
又∵∠A
1
AB=60°,∴AD=A
1
D·,
tan60°
3
即R-r=3×
3
,∴R-r=3.
55
又∵∠BA
1
A=90°,∴∠BA
1
D=60°.
∴BD=A
1
D·tan60°,即R+r=3×3,
∴R+r=33,∴R=23,r=3,而h=3,
1
∴V
圆台
=
3
πh(R
2
+Rr+r
2
)
1
=3
π×3×[(23)
2
+23×3+(3)
2
]
=21π.
所以圆台的体积为21π.
15.已知△ABC的三边长分别是AC=
3,BC=4,AB=5,以AB
所在直线为轴,将此三角形旋转一周,求所得旋转体的表面积和体积.
[分析] 应用锥体的侧面积和体积的计算公式求解.
解题流程:
△ABC
AC⊥BC
旋转体是两
底面半
求表
高BD,
――→――→――→求
体积
的特征个同底圆锥面积
径为CDAD
[解析]
如图,在△ABC中,过C作CD⊥AB,垂足为D.
由AC=3,BC=4,AB=5,
知AC
2
+BC
2
=AB
2
,则AC⊥BC.
所以BC·AC=AB·CD,
56
1212
所以CD=
5
,记为r=
5
, <
br>那么△ABC以AB为轴旋转所得旋转体是两个同底的圆锥,且底
12
面半径r=
5
,母线长分别是AC=3,BC=4,
1284
所以S
表面积
=πr·(AC+BC)=π×
5
×(3+4)=
5
π,
1
2
1
2
V=
3
πr
(AD+BD)=
3
πr
·AB
11248
=
3
π×(
5
)
2
×5=
5
π.
[特别提醒] 求旋转体的有关问题常需要画出其轴截面,将空间
问题转化为平面问题来解决.
对于与旋转体有关的组合体问题,要弄
清楚它是由哪些简单几何体组成的,然后根据条件分清各个简单几
何
体底面半径及母线长,再分别代入公式求各自的表面积或体积.
16.(2011·浙江高
考)若某几何体的三视图(单位:cm)如图所示,
求此几何体的体积.
[解析]
该空间几何体的上部分是底面边长为4,高为2的正四
棱柱,体积为16×2=32;下部分是上底面边
长为4,下底面边长为
57
1
8,高为3的正四棱台,体积为3
×(16+4×8+64)×3=112.故该空间
几何体的体积为144.
58
一、选择题
1.球的体积与其表面积的数值相等,则球的半径等于 ( )
1
A.
2
B.1 C.2 D.3
[答案]
D
2.半径为R的球内接一个正方体,则该正方体的体积是( )
A.22R
8
C.
9
3R
3
[答案] C
3.把3个半径为R的铁球熔成一个底面半径为R的圆柱,则圆
柱的高为( )
A.R B.2R C.3R D.4R
[答案] D
4.一个正方体与一个球表面积相等,那么它们的体积比是( )
6π
A.
6
2π
C.
2
[答案] A
a
22
[解析]
由6a=4πR得
R
=
6π
6
.
5.已知轴截面是正方形的圆柱的高与球的直径相等,则圆柱的
59
3
4
3
B.
3
πR
3
D.
9
R
3
π
B.
2
3π
D.
2π
2π
V
1
a
3
3
?
?
3
,∴
V
2
=
4
3
=
4π
?
3
πR2π
?
3
?
=
3
?
全面积与球
的表面积的比是( )
A.6:5
C.4:3
[答案] D
[解析] 设球的半径为R,则圆柱的高h=2R,底面的半径也为R,
S
柱
2πR
2
+4πR
2
3
∴=
4πR
2
=<
br>2
.
S
球
6.(2012~2013山东临清中学高一第三次月考试
题)已知长方体
一个顶点上三条棱的长分别是3、4、5,且它的顶点都在同一球面上,
则这个
球的表面积是( )
A.202
C.50π
[答案] C
[解析] 长方体的体对角线即为球的直径,∴2R=3
2
+4
2
+
5
2
,
5
∴R=
2
2,S
球
=4πR2
=50π.
7.下图是一个几何体的三视图,根据图中数据,可得该几何体
的表面积是( )
B.252
D.200π
B.5:4
D.3:2
60
A.9π
C.11π
[答案] D
B.10π
D.12π
[解析] 本题是三视图还原为几何体的正投影问题,考查
识图能
.....
力,空间想像能力.由题设可知,该几何体是圆柱的上面有一个球,
圆柱的底面半径为1,高为3,球的半径为1,∴该几何体的表面积
为
2π×1×3+2π×1
2
+4π×1
2
=12π.
a<
br>8.64个直径都为
4
的球,记它们的体积之和为V
甲
,表面积之和<
br>为S
甲
;一个直径为a的球,记其体积为V
乙
,表面积为S
乙
,则( )
A.V
甲
>V
乙
且S
甲
>S
乙
C.V
甲
=V
乙
且S
甲
>S
乙
[答案] C
11
[解析] 计算得V
甲
=
6
π
a
3
,S
甲
=4πa
2
,V
乙
=
6
πa
3
,S
乙
=πa
2
,∴
V
甲
=V
乙
,且S
甲
>S
乙.
二、填空题
9.用过球心的平面将一个球平均分成两个半球,则两个半球的
表面积和是原来整球表面积的_
_______倍.
3
[答案]
2
[解析] S
球<
br>=4πR
2,
2S
半
=(2πR
2
+πR
2
)×2=6πR
2
,
2S
半
6πR
2
3
=
2
=.
S
球
4πR2
10.若圆柱、圆锥的底面直径和高都等于球的直径,则圆柱、圆
锥、球的体积的比为________.
61
B.V
甲
且S
甲乙
D.V
甲
=V
乙
且S
甲
=S
乙
[答案] 3:1:2
[解析]
V
柱
=πR
2
×2R=2πR
3
,
12π
V
锥
=
3
πR
2
×2R=
3
R
3
,
4
3
V
球
=
3
πR
.
V
柱
:V
锥
:V
球
=3:1:2.
11.已知棱长为2的正方体的体积与球O的体积相等,则球O
的半径为________.
3
6
[答案]
π
4
33
[解析]
设球O的半径为r,则
3
πr
=2,
3
6
解得r=
π
12.(2010·湖北高考)圆柱形容器内盛有高度为8 cm的水,若放
入三个相同的球(
球的半径与圆柱的底面半径相同)后,水恰好淹没最
上面的球(如图所示),则球的半径是______
__cm.
[答案] 4
[解析] 设球的半径为r,则圆柱形容器的高为6r,容积为π
r
2
×6r
4
3
=6πr,高度为8
cm的水的体积为8πr3个球的体积和为3×
3
πr
=
32,
62
4πr
3
,由题意6πr
3
-8πr
2
=4πr
3
,解得r=4.
三、解答题
13.(2012~2
013·福建厦门高一检测)如图是一个几何体的三视
图,根据图中数据,求该几何体的表面积和体积.
[解析]由三视图可知此几何体是半径为2的半球.
1
S=
2
×4πR
2
+πR
2
=12π,
4116
V=
3
πR
3
×
2
=
3
π.
14.一试管的上部为圆柱形,底部为与圆柱底面半径相同的半球
形.圆柱形部分的高为h
cm,半径为r cm.试管的容量为108π
cm
3
,
1
半球部分容量为全试管容量的
6
.
(1)求r和h;
(2)若将试管垂直放置,并注水至水面离管口4
cm处,求水的体
积.
1
[解析]
(1)∵半球部分容量为全试管容量的
6
,
1
∴半球部分与圆柱体部分容量比为
5
,
63
4
3
1
πr
×
2
1
3
即
5
=
2
πr
×h
104
3
11
∴h=
3
r,
3
πr
×
2
=108π×
6
∴r=3(cm),h=10(cm).
4
3
1
(2)
V=
3
πr
×
2
+πr
2
×(h-4)
41
3
=
3
π×3
×
2
+π×3
2
×6=72π(cm
3
).
15.体积相等的正方体、球、等边圆柱(轴截面为正
方形)的全面
积分别是S
1
、S
2
、S
3
,试比较
它们的大小.
[解析] 设正方体的棱长为a,球的半径为R,等边圆柱的底面
半径为r,则
S
1
=6a
2
,S
2
=4πR
2
,S3
=6πr
2
.
4
由题意知,
3
πR
3
=a
3
=πr
2
·2r,
3
3
3<
br>1
∴R=
4π
a,r=
2π
a,
?
3?
3
9
3
??
222
3
∴S
2
=4π
?
=4π·a=
36πa
,
2
a
?16π
4π
??
?
3
?
3
1
3
??
222
1
=6π·S
3
=6π
?
a=54π
a,
2
a
?
4π
2π
??
∴S
23
.
33
又6a
2
>32πa
2
=54πa
2
,即S
1
>S
3
.
∴S
1
、S
2
、S
3
的大小关系是S
23<
br>1
.
64
16.(2012-2
013·杭州高二检测)如图,一个圆锥形的空杯子上面
放着一个半球形的冰淇淋,如果冰淇淋融化了,
冰淇淋会从杯子溢出
吗?请计算说明理由.
14128
[解析] V
球=
2
×
3
πR
3
=
3
π,
1
2
1160
2
V
锥
=
3
πR
h
=π×4×10×
3
=
3
π,
128160
3
π<
3
π
∴不会溢出.
65
第一章综合素能检测
时间120分钟,满分150分。
一、选择题
(本大题共12个小题,每小题5分,共60分,在每
小题给出的四个选项中只有一个是符合题目要求的
)
1.如下图所示,观察四个几何体,其中判断正确的是( )
A.①是棱台
C.③是棱锥
[答案] C
[解析] 图①不是由棱锥截来的,所以①不是棱
台;图②上、下
两个面不平行,所以②不是圆台;图④前、后两个面平行,其他面是
平行四边形
,且每相邻两个四边形的公共边平行,所以④是棱柱;很
明显③是棱锥.
2.下列光线所形成的投影不是中心投影的是( )
A.太阳光线
C.手电筒的光线
[答案] A
[解析]
太阳比地球大得多,不能将其看成是点光源.
3.下列选项中可能是四棱柱的侧面展开图的是( )
B.台灯的光线
D.路灯的光线
B.②是圆台
D.④不是棱柱
66
[答案] C
[解析] 结合四棱柱的特征易得
C正确,A还原后不能构成规则
几何体,B还原后构成四棱锥,D还原后构成四棱台.
4.已
知△ABC的平面直观图△A′B′C′是边长为a的正三角
形,那么原△ABC的面积为( )
3
2
A.
2
a
6
C.
2
a
2
[答案] C
3
2
B.
4
a
D.6a
2
3
[解析] 如图,由底边长A′B′=a,C′O=
2
a那么原来的高616
2
线为2a×
2
=6a,则原三角形的面积S=
2
×a×6a=
2
a.
67
5.(2012·湖南卷)
某几何体的正视图和侧视图均如图1所示,则
该几何体的俯视图不可能是( )
[答案] D
[解析] 本题是组合体的三视图问题,由几何体的正视图和侧视
图均
如图1所示知,原图下面图为圆柱或直四棱柱,上面是圆柱或直
四棱柱或下底是直角的三棱柱,A,B,
C都可能是该几何体的俯视图,
D不可能是该几何体的俯视图,因为它的正视图上面应为如图的矩
形.
[点评]
本题主要考查空间几何体的三视图,考查空间想象能
力.是近年高考中的热点题型.
6.(2012-2013山东省郯城一中高一第二次月考试题)正方体内
68
切球与外接球体积之比为( )
A.1:3
C.1:33
[答案] C
[解析]
设正方体棱长为a,内切球半径R
1
,外接球半径R
2
.
a3R
1
=
2
,R
2
=
2
a,
a
3
3
3
V
内
:V
外
=(
2):(
2
a)=1:33.
故选C.
7.(2012~2013·浙
江龙岩一模)有一个几何体的三视图及其尺寸
如下图(单位:cm),则该几何体的表面积为( )
B.1:3
D.1:9
A.12π cm
2
C.24π cm
2
[答案] C
[解析] 由三视图可知
该几何体是圆锥,S
表
=S
侧
+S
底
=πrl+πr
2
=π×3×5+π×3
2
=24π(cm
2
),故选C. 1
8.圆锥的高扩大到原来的2倍,底面半径缩短到原来的
2
,则圆
B.
15π cm
2
D.36π cm
2
69
锥的体积( )
A.缩小到原来的一半
C.不变
[答案] A
1
?
1
?
1
[解析] V=
3
π
?
2
r
?
2
×2h=
6
π
r
2
h,故选A.
??
9.圆台的一个底面周长是另一个底面周长的3倍,
母线长为3,
圆台的侧面积为84π,则圆台较小底面的半径为( )
A.7
B.6 C.5 D.3
[答案] A
[解析]
设圆台较小底面圆的半径为r,由题意,另一底面圆的
半径R=3r.
∴S
侧
=π(r+R)l=π(r+3r)×3=84π,解得r=7.
B.扩大到原来的2倍
1
D.缩小到原来的
6
10.如图所示是古希腊数学家阿基米德的墓碑文,墓碑上刻着一
个圆柱,圆柱内有一个内切球,这个
球的直径恰好与圆柱的高相等,
相传这个图形表达了阿基米德最引以为自豪的发现.我们来重温这个伟大发现.圆柱的体积与球的体积之比和圆柱的表面积与球的表面积
之比分别为( )
3
A.
2
,1
2
B.
3
,1
70
33
C.
2
,
2
[答案] C
[解析] 设球的半径为R,
23
D.
3
,
2
则圆柱的底面半径为R,高为2R,
4
∴V
圆柱
=πR
2
×2R=2πR
3
,V
球
=
3
πR
3.
V
圆柱
2πR
3
3
∴==,
V
球
4
3
2
3
πR
S
圆柱
=2πR×2R+
2×πR
2
=6πR
2
,S
球
=4πR
2
.
S
圆柱
6πR
2
3
∴=
4πR
2=
2
.
S
球
11.(2012-2013·广东惠州一模)某
几何体的俯视图是如图所示的
矩形,正视图(或称主视图)是一个底边长为8、高为5的等腰三角形,<
br>侧视图(或称左视图)是一个底边长为6、高为5的等腰三角形.则该
几何体的体积为( )
A.24
C.64
[答案] B
[解析] 该几何
体的四棱锥,高等于5,底面是长、宽分别为8、
11
6的矩形,则底面积S=6×8=48,
则该几何体的体积V=
3
Sh=
3
71
B.80
D.240
×48×5=80.
12.如果用表示1个
立方体,用表示两个立方体叠加,用
表示3个立方体叠加,那么图中由7个立方体摆成的几何体,从正前
方观察,可画出平面图形是( )
[答案] B
[解析] 画出该几
何体的正视图为,其上层有两个立方
体,下层中间有三个立方体,两侧各一个立方体,故B项满足条件.
二、填空题(本大题共4个小题,每小题5分,共20分,把正确
答案填在题中横线上) 13.在几何体①圆锥;②正方体;③圆柱;④球;⑤正四面体中,
三视图完全一样的是_____
___.
[答案] ②④
14.用斜二测画法画边长为2的正三角形的直观图时,如果在已
知图形中取的x轴和正三角形的一边平行,则这个正三角形的直观图
的面积是________
.
72
[答案] 32
15.圆台的底半径为1和2,母线长为3,则此圆台的体积为
________.
[答案]
142
3
π
[解析]
圆台高h=3
2
-?2-1?
2
=22,
π
2
1
42
2
∴体积V=
3
(r+R+Rr)h=
3
π.
16.(2012-2013·安徽皖南八校联考)一个几何体的三视图及其尺
寸如下图所示,其中主
视图是直角三角形,侧视图是半圆,俯视图是
等腰三角形,则这个几何体的表面积是________.
[答案] 2(1+3)π+42
[解析] 此几何体是半个圆锥,直
观图如图所示,先求出圆锥的
侧面积S
圆锥侧
=πrl=π×2×23=43π,S<
br>底
=π×2
2
=4π,
1
S
△
SAB
=
2
×4×22=42,
73
43π
4π
所以S
表
=
2
+
2
+42
=2(1+3)π+42.
三、解答题(本大题共6个大题,共70分,解答应写出文字说明,
证明过程或演算步骤)
17.(本小题满分10分)画出如图所示几何体的三视图.
[解析]
该几何体的上面是一个圆柱,下面是一个四棱柱,其三
视图如图所示.
18.(本题满分12分)一个圆台的母线长为12
cm,两底面面积分
别为4πcm
2
和25π cm
2
.求:
(1)圆台的体积;
(2)截得此圆台的圆锥的母线长.
74
[解析]
(1)圆台的轴截面是等腰梯形ABCD(如图).由已知可得
上底半径O
1
A=2
cm,下底半径OB=5 cm.又∵腰长为12 cm,∴高
1
AM=12
2
-?5-2?
2
=315(cm),∴所求体积为
3
×(4π+4π×25
π+
25π)×315=3915π cm
3
.
(2)设截得此圆台的圆锥的母线长为l,
l-12
2
则由△SAO
1
∽△SBO可得
l
=
5
,
∴l=20(cm).
即截得此圆台的圆锥的母线长为20 cm.
19.(本题满分12分)如下图所示是一个空
间几何体的三视图,
试用斜二测画法画出它的直观图(尺寸不限).
75
[解析] 由三视图可知该几何体是一个正三棱台.
画
法:(1)如图①所示,作出两个同心的正三角形,并在一个水
平放置的平面内画出它们的直观图;
(2)建立z′轴,把里面的正三角形向上平移高的大小;
(3)连接两正三角形相应顶点,
并擦去辅助线,被遮的线段用虚
线表示,如图②所示,即得到要画的正三棱台.
76
20.(本题满分12分)如图所示,设计一个四棱锥形冷水塔塔顶,
四棱锥的底面是正方形,侧面是全等的等腰三角形,已知底面边长为
2 m,高为7
m,制造这个塔顶需要多少铁板?
[解析]如图所示,连接AC和BD交于O,连接SO.作SP⊥AB,
连接OP.
1
在Rt△SOP中,SO=7(m),OP=
2
BC=1(m),
所以SP=22(m),
1
则△SAB的面积是
2
×2×22=22(m
2
).
所以四棱锥的侧面积是4×22=82(m
2
),
即制造这个塔顶需要82m
2
铁板.
77
21.(本题满分12分)如图是一个几何体的正视图和俯视图.
(1)试判断该几何体是什么几何体?
(2)画出其侧视图,并求该平面图形的面积;
(3)求出该几何体的体积.
[解析]
(1)由该几何体的正视图和俯视图可知该几何体是一个
正六棱锥.
(2)该几何体的侧视图
如图.其中AB=AC,AD⊥BC,且BC的
长是俯视图正六边形对边的距离,即BC=3a,AD是
正六棱锥的高,
13
即AD=3a,所以该平面图形的面积为
2
·3a·3a
=
2
a
2
.
78
(3)设这个正六棱锥的底面积是S,体积为V,
3
2
33
2
则S=6×
4
a=
2
a,
1333
所
以V=
3
×
2
a
2
×3a=
2
a
3
.
22.(本题满分12分)某高速公路收费站入口处的安全标识墩如
图(1)所
示.墩的上半部分是正四棱锥P-EFGH,下半部分是长方体
ABCD-EFGH.如图(2)(3)
所示的分别是该标识墩的正(主)视图和俯视
图.
(1)请画出该安全标识墩的侧(左)视图;
(2)求该安全标识墩的体积.
79
[解析] (1)如图所示.
1
(2)该安全标识
墩的体积V=V
P
-
EFGH
+V
ABCD
-
EF
GH
=
3
×40
2
×60+
40
2
×20
=32 000+32 000
=64 000(cm
3
).
80
一、选择题
1.下列说法中正确的是( )
A.镜面是一个平面
B.一个平面长10 m,宽5 m
C.一个平面的面积是另一个平面面积的2倍
D.所有的平面都是无限延展的
[答案] D
[解析] 镜面可以抽象成平面,但不是平面,所以选项A不正确;
平
面没有大小,所以选项B和选项C都不正确;故选D.
2.如图所示,下列符号表示错误的是( )
A.l∈α
C.l?α
[答案] A
[解析] 观察图知:P?l,P∈α,l?α,则l∈α是错误的.
3.下面四个说法(其中A,B表示点,a表示直线,α表示平面):
①∵A?α,B?α,∴AB?α;
②∵A∈α,B∈α,∴AB∈α;
③∵A?a,a?α,∴A?α;
④∵A?α,a?α,∴A?a.
其中表述方式和推理都正确的命题的序号是( )
B.P?l
D.P∈α
81
A.①④
C.④
[答案] C
B.②③
D.③
[解析] ①错,应写为A∈α,B∈α;②错,应写为AB?α
;③
错,推理错误,有可能A∈α;④推理与表述都正确.
4.空间中四点可确定的平面有(
)
A.1个
C.4个
[答案] D
[解析] 当这四点共线
时,可确定无数个平面;当这四点不共线
且共面时,可确定一个平面;当这四点不共面时,其中任三点可
确定
一个平面,此时可确定4个平面.
5.下列命题中正确的是( )
A.圆心与圆周上两点可以确定一个平面
B.梯形一定是平面图形
C.若A,B,C,D既在平面α内,又在平面β内,则平面α和
平面β重合
D.两组对边都相等的四边形是平面图形
[答案] B
[解析] 当圆心与圆周上
两点共线时,由于共线的三点可以确定
无数个平面,所以选项A不正确;选项C中,当A,B,C,D共
线
时,平面α和平面β可能相交,所以选项C不正确;选项D中,两
组对边都相等的四边形可能
不共面,所以选项D不正确;由于梯形
的一组对边平行,则确定一个平面,所以梯形是平面图形,所以选
项
B正确.
B.3个
D.1个或4个或无数个
82
6.设P表示一个点,a、b表示两条直线,α、β表示两个平面,
给出下列四个命题,其中正
确的命题是( )
①P∈a,P∈α?a?α
②a∩b=P,b?β?a?β
③a∥b,a?α,P∈b,P∈α?b?α
④α∩β=b,P∈α,P∈β?P∈b
A.①②
C.①④
B.②③
D.③④
[答案] D
[解析] 当a∩α=P时,P∈a,P∈α,但a?α,∴①错;
a∩β=P时,②错;如图∵a∥b,P∈b,∴P?a,∴由直线a与
点P确定唯一平面α,
又a∥b,由a与b确定唯一平面β,但β经过直线a与点P,∴
β与α重合,∴b?α,故③
正确;
两个平面的公共点必在其交线上,故④正确,选D.
7.若一直线a在平面α内,则正确的图形是( )
83
[答案] A
8.下图中正确表示两个相交平面的是( )
[答案] D
[解析] A中无交线;B中不可见线没有画成虚线;C中虚、实
线没
按画图规则画,也不正确.D的画法正确.画两平面相交时,一
定要画出交线,还要注意画图规则,不可
见线一般应画成虚线,有时
也可以不画.
二、填空题
9.经过一点可以作____
______个平面;经过两点可作________
个平面;经过不在同一直线上的三点可作____
____个平面.
[答案] 无数,无数,一
10.“若A、B在平面α内,C在直线AB
上,则C在平面α内.”
用符号语言叙述这一命题为_______________________
_____.
[答案] A∈α,B∈α,C∈AB?C∈α
11.若平面α与平面β相交
于直线l,点A∈α,A∈β,则点
A________l;其理由是_______________
_.
[答案] ∈,同时在两个不重合平面上的点一定在两个平面的交
线上
12.
已知α∩β=l,m?α,n?β,m∩n=P,则点P与直线l的
位置关系用符号表示为______
__.
[答案] P∈l
84
[解析]
∵m∩n=P,m?α,n?β,∴P∈α,P∈β,
又α∩β=l,∴P∈l.
三、解答题
13.用符号语言表示下列语句,并画出图形.
(1)三个平面α,β
,γ交于一点P,且平面α与平面β交于PA,
平面α与平面γ交于PB,平面β与平面γ交于PC;
(2)平面ABD与平面BCD相交于BD,平面ABC与平面ADC交
于AC.
[解析]
(1)符号语言:α∩β∩γ=P,α∩β=PA,α∩γ=PB,β∩γ
=PC.图形表示如图1.
(2)符号语言:平面ABD∩平面BCD=BD,平面ABC∩平面ACD
=AC
.图形表示如图2.
14.用符号语言表示下列图形中几何元素之间的位置关系.
[解析] 图(1)平面α∩平面β=AB,直线a?α,直线b?β,b∩AB
=M;
85
图(2)平面α∩平面β=PQ,直线a∩α=A,a∩β=B;
图(3)平面α∩平面β=CD,直线a?α,直线b?β,a∩b=A,A
∈CD.
15.如图,已知α∩β=l,梯形ABCD两底为AD,BC且满足AB
?α,CD?β,求证:A
B,CD,l交于一点.
[证明] ∵AD,BC是梯形ABCD的两底边,
∴AB与CD必交于一点.
设AB∩CD=M,
则M∈DC,且M∈AB.
又∵AB?α,CD?β,
∴M∈α,且M∈β.
即M是平面α与β的公共点.
又∵α∩β=l,
由公理3得M∈l,即AB,CD,l交于一点.
86
16.已知直线l与四边形ABCD的三边AB,AD,CD所在直线
分别相交于点E,F,G.
求证:四边形ABCD是平面四边形.
[证明]
设AB,AD确定的平面为α,则E∈α,F∈α.
于是EF?α.
又∵G∈EF,∴G∈α.
∴DG?α,即DC?α.
∴C∈α.
故A,B,C,D四点共面,即四边形ABCD为平面四边形.
87
一、选择题
1.异面直线是指( )
A.空间中两条不相交的直线
B.分别位于两个不同平面内的两条直线
C.平面内的一条直线与平面外的一条直线
D.不同在任何一个平面内的两条直线
[答案] D
[解析]
对于A,空间两条不相交的直线有两种可能,一是平行
(共面),另一个是异面.∴A应排除.
对于B,分别位于两个平面内的直线,既可能平行也可能相交也
可异面,如右图,就是相交的情况,∴
B应排除.
对于C,如右图的a,b可看做是平面α内的一条直线a与平面
α外的一条直线b
,显然它们是相交直线,∴C应排除.只有D符合
定义.∴应选D.
规律总结:解答这类立体
几何的命题的真假判定问题,一方
面要熟练掌握立体几何中的有关概念和公理、定理;另一方面要善于<
br>寻找特例,构造相关特例模型,能快速、有效地排除相关的选择项.
88
2.a,b为异面直线,且a?α,b?β,若α∩β=l,则直线l必
定(
)
A.与a,b都相交
C.至少与a,b之一相交
[答案] C
[解析]
若a,b与l都不相交,则a∥l,b∥l,即a∥b,与a,
b是异面直线矛盾.故选C.
3.直线a与直线b相交,直线c也与直线b相交,则直线a与
直线c的位置关系是( )
A.相交
C.异面
[答案] D
B.平行
D.以上都有可能
B.与a,b都不相交
D.至多与a,b之一相交
[解析] 如图所示,长方体ABCD-A
1
B
1
C
1D
1
中,AB与AA
1
相交,
A
1
B
1
与AA
1
相交,所以AB∥A
1
B
1
;又AD与
AA
1
相交,所以AB与
AD相交;又A
1
D
1
与
AA
1
相交,所以AB与A
1
D
1
异面.故选D.
4.正方体ABCD-A
1
B
1
C
1
D
1
中,与对角线AC
1
异面的棱有( )
A.3条
C.6条
[答案] C
[解析] 画一个正方体,不难得出有6条.
89
B.4条
D.8条
5.下列命题中,正确的结论有( ) ①如果一个角的两边与另一个角的两边分别平行,那么这两个角
相等;②如果两条相交直线和另两条
相交直线分别平行,那么这两组
直线所成的锐角(或直角)相等;③如果一个角的两边和另一个角的两<
br>边分别垂直,那么这两个角相等或互补;④如果两条直线同时平行于
第三条直线,那么这两条直线
互相平行.
A.1个
C.3个
[答案] B
[解析]
②④是正确的.
6. 空间四边形ABCD中,E、F分别为AC、BD中点,若CD=
2A
B,EF⊥AB,则EF与CD所成的角为( )
A.30°
C.60°
B.45°
D.90°
B.2个
D.4个
[答案] A
[解析] 取AD的中点H,连FH、EH,在△EFH中
∠EFH=90°,
HE=2HF,从而∠FEH=30°,
故选A.
7.正方
体A
1
B
1
C
1
D
1
-ABCD中,BD
与B
1
C所成的角是( )
90
A.30°
C.60°
[答案] C
B.45°
D.90°
[解析] ∵A
1
D∥B
1
C,∴A
1
D与BD所
成的锐角(或直角)即为所
求角,连接A
1
B.∵△A
1
DB为正三
角形,
∴∠A
1
DB=60°.
8.空间四边形ABCD中,AB、BC
、CD的中点分别为P、Q、R,
且AC=4,BD=25,PR=3,则AC和BD所成的角为(
)
A.90°
C.45°
[答案] A
B.60°
D.30°
[解析]
如图,P、Q、R分别为AB、BC、CD中点,∴PQ∥AC,
QR∥BD,
∴∠PQR为AC和BD所成角
1
又PQ=
2
AC=2,
1
QR=
2
BD=5,RP=3
91
∴PR
2
=PQ
2
+QR
2
,∴∠PQR=90°
即AC和BD所成的角为90°,故选A.
二、填空题
9.分别在两个平面内的两
条直线的位置关系是________,不平
行的两条直线的位置关系是________,两条直线没
有公共点,则它们
的位置关系是________,垂直于同一直线的两条直线的位置关系为
_
_______.
[答案] 平行、相交、异面 相交、异面 平行、异面
平行、
相交、异面.
10.若AB∥A′B′,AC∥A′C′,则下列结论:
①∠ACB=∠A′C′B′;
②∠ABC+∠A′B′C′=180°;
③∠BAC=∠B′A′C′或∠BAC+∠B′A′C′=180°.
一定成立的是________.
[答案] ③
11.正方体ABCD-A
1
B
1
C
1
D
1
的棱长为a、M、N、P、Q分
别为
棱AB、BC、C
1
D
1
和CC
1
的中点,则
①MN与PQ的位置关系为________,它们所成的角为________.
②DB
1
与MN的位置关系为________,它们所成的角是________.
[答案] ①相交 60° ②异面 90°
[解析] ①连接AC、D
1
C由于P、Q分别为C
1
D
1
、C
1
C的中点,
92
所以PQ∥D
1
C,
同理MN∥AC,
则AC与D
1
C所成角即为MN与PQ所成角,∠D
1
CA=60°
.
②连接AC、BD交于O,
取BB
1
的中点H,连OH,则OH∥B
1
D,
连AH,HC,则AH=HC,∴OH⊥AC,
又MN∥AC,OH∥B
1
D,∴MN⊥B
1
D.
12.
正方体ABCD-A
1
B
1
C
1
D
1
中
93
①AC和DD
1
所成角是________度.
②AC和D
1
C
1
所成的角是________度.
③AC和B
1
D
1
所成的角是________度.
④AC和A
1
B所成的角是________度.
⑤O为B
1
D
1
中点,AC和BO所成角是________度.
⑥A
1
B和B
1
D
1
所成角是________度
.
[答案] ①90°,②45°,③90°,④60°,⑤90°,⑥60°.
[解析]
①DD
1
⊥面ABCD,∴DD
1
⊥AC;
②D
1
C
1
∥DC,∠DCA=45°,∴D
1
C
1
与AC成4
5°角;
③B
1
D
1
∥BD,BD⊥AC,∴B
1
D
1
⊥AC;
④A
1
B∥D
1
C,△D
1
AC为等边三角形,∴成60°角;
⑤在正方体中,∵O是B
1
D1
中点,∴O为A
1
C
1
中点,
又A
1B=BC
1
∴BO⊥A
1
C
1
,
又AC∥A
1
C
1
,∴BO⊥AC,∴AC与BO成90°角; <
br>⑥B
1
D
1
∥BD,△A
1
BD为等边三角形,∴成
60°角.
三、解答题
94
13.如图所示,在长
方体ABCD-A
1
B
1
C
1
D
1
中的面
A
1
C
1
内有一
点P,经过点P作棱BC的平行线,应该怎样画?并
说明理由.
[分析] 由于BC∥B
1
C
1
,所以平行于BC的直
线只需要平行于
B
1
C
1
即可.
[解析] 如图所示,在
面A
1
C
1
内过P作直线EF∥B
1
C
1
,交A
1
B
1
于点E,交C
1
D
1
于点F
,则直线EF即为所求.
理由:∵EF∥B
1
C
1
,BC∥B1
C
1
,∴EF∥BC.
95
14.如图所示,AB是圆O的直径,点C是弧AB的中点,D、E
分别是VB、VC的中点,
求异面直线DE与AB所成的角.
[解析] 由已知得BC⊥AC,
又BC=AC,∴∠ABC=45°.
又在△VBC中,D、E分别为VB、VC中点,
∴DE∥BC,∴DE与AB所成的角为∠ABC=45°.
15.如右图,等腰
直角三角形ABC中,∠A=90°,BC=2,DA
⊥AC,DA⊥AB,若DA=1,且E为DA的
中点.求异面直线BE与
CD所成角的余弦值.
[分析] 根据异面直线所成角的定义,我们
可以选择适当的点,
分别引BE与DC的平行线,换句话说,平移BE(或CD).设想平移
C
D,沿着DA的方向,使D移向E,则C移向AC的中点F,这样
96
BE与CD所成的角即为∠BEF或其补角,解△EFB即可获解.
[解析]
取AC的中点F,连接BF、EF,在△ACD中,E、F分
别是AD、AC的中点,
∴EF∥CD,
∴∠BEF即为所求的异面直线BE与CD所成的角(或其补角).
115
在Rt△EAB中,AB=1,AE=
2
AD=
2
,∴BE
=
2
.
1112
在Rt△AEF中,AF=
2
AC=2
,AE=
2
,∴EF=
2
.
15
在Rt△
ABF中,AB=1,AF=
2
,∴BF=
2
.
12
2<
br>EF
4
10
在等腰△EBF中,cos∠FEB=
BE
==<
br>10
,
5
2
10
∴异面直线BE与CD所成角的余弦值为
10
.
16.如下图,在正方体ABCD-A
1
B
1
C
1
D
1
中,E、F、E
1
、F
1
分
别为棱AD、AB
、B
1
C
1
、C
1
D
1
的中点.
求证:∠EA
1
F=∠E
1
CF
1
.
[证明] 如下图,在正方体ABCD-A
1
B
1
C
1D
1
中,取A
1
B
1
的中点
97
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