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1、專題升級(jí)訓(xùn)練11 空間幾何體的三視圖、表面積及體積
(時(shí)間:60分鐘 滿分:100分)
一、選擇題(本大題共8小題,每小題5分,共40分)
1.下列四個(gè)幾何體中,每個(gè)幾何體的三視圖中有且僅有兩個(gè)視圖相同的是( ).
A.①② B.①③ C.③④ D.②④
2.用斜二測(cè)畫(huà)法畫(huà)一個(gè)水平放置的平面圖形的直觀圖為如圖所示的一個(gè)正方形,則原來(lái)的圖形是( ).
3.在一個(gè)幾何體的三視圖中,正(主)視圖和俯視圖如圖所示,則相應(yīng)的側(cè)(左)視圖可以為( ).
4.(2020·北京豐臺(tái)區(qū)三月模擬,5)若正四棱錐的正(主)視圖和俯視圖如圖所示,則該
2、幾何體的表面積是( ).
A.4 B.4+4
C.8 D.4+4
5.(2020·浙江寧波十校聯(lián)考,12)已知某幾何體的三視圖如圖所示,其中側(cè)(左)視圖是等腰直角三角形,正視圖是直角三角形,俯視圖ABCD是直角梯形,則此幾何體的體積為( ).
A.1 B.2 C.3 D.4
6.(2020·山東濟(jì)南三月模擬,8)若一個(gè)螺栓的底面是正六邊形,它的正(主)視圖和俯視圖如圖所示,則它的體積是( ).
A.27+12π B.9+12π
C.27+3π D.54+3π
7.(2020·浙江寧
3、波模擬,13)已知一個(gè)正三棱錐的正(主)視圖為等腰直角三角形,其尺寸如圖所示,則其側(cè)(左)視圖的周長(zhǎng)為( ).
A.5+ B.5+6
C.6+6 D.3+12
8.長(zhǎng)方體的三條棱長(zhǎng)分別為1,,,則此長(zhǎng)方體外接球的體積與面積之比為( ).
A. B.1 C.2 D.
二、填空題(本大題共4小題,每小題4分,共16分)
9.(2020·浙江寧波十校聯(lián)考,15)已知兩個(gè)圓錐有公共底面,且兩圓錐的頂點(diǎn)和底面圓周都在半徑為3的同一個(gè)球面上.若兩圓錐的高的比為1∶2,則兩圓錐的體積之和為_(kāi)_________.
10.(2020·
4、江蘇南京二模,11)一塊邊長(zhǎng)為10 cm的正方形鐵片按如圖所示的陰影部分裁下,然后用余下的四個(gè)全等的等腰三角形作側(cè)面,以它們的公共頂點(diǎn)P為頂點(diǎn),加工成一個(gè)如圖所示的正四棱錐容器,當(dāng)x=6 cm時(shí),該容器的容積為_(kāi)_________cm3.
11.如圖,直三棱柱ABC-A1B1C1中,AB=1,BC=2,AC=,AA1=3,M為線段BB1上的一動(dòng)點(diǎn),則當(dāng)AM+MC1最小時(shí),△AMC1的面積為_(kāi)_________.
12.(2020·浙江湖州中學(xué)模擬,16)底面邊長(zhǎng)為1,側(cè)棱長(zhǎng)為2的正四棱柱ABCD-A1B1C1D1的8個(gè)頂點(diǎn)都在球O的表面上,E是側(cè)棱AA1的中點(diǎn),F(xiàn)是正方形ABCD的
5、中心,則直線EF被球O所截得的線段長(zhǎng)為_(kāi)_________.
三、解答題(本大題共4小題,共44分.解答應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、證明過(guò)程或演算步驟)
13.(本小題滿分10分)如圖,已知某幾何體的三視圖如下(單位:cm).
(1)畫(huà)出這個(gè)幾何體的直觀圖(不要求寫(xiě)畫(huà)法);
(2)求這個(gè)幾何體的表面積及體積.
14.(本小題滿分10分)斜三棱柱ABC-A1B1C1的底面是邊長(zhǎng)為a的正三角形,側(cè)棱長(zhǎng)等于b,一條側(cè)棱AA1與底面相鄰兩邊AB,AC都成45°角.
(1)求這個(gè)三棱柱的側(cè)面積;
(2)求這個(gè)三棱柱的體積.
15.(本小題滿分12分)(2020·安徽安慶二模,18)如圖,幾
6、何體ABC-EFD是由直三棱柱截得的,EF∥AB,∠ABC=90°,AC=2AB=2,CD=2AE=.
(1)求三棱錐D-BCE的體積;
(2)求證:CE⊥DB.
16.(本小題滿分12分)(2020·河北邯鄲一模,19)已知四棱錐E-ABCD的底面為菱形,且∠ABC=60°,AB=EC=2,AE=BE=,O為AB的中點(diǎn).
(1)求證:EO⊥平面ABCD;
(2)求點(diǎn)D到平面AEC的距離.
參考答案
一、選擇題
1.D 解析:圖①的三種視圖均相同;圖②的正(主)視圖與側(cè)(左)視圖相同;圖③的三種視圖均不相同;圖④的正(主)視圖與側(cè)(左)視圖相同.
2.A 解析:由
7、直觀圖可知,在直觀圖中多邊形為正方形,對(duì)角線長(zhǎng)為,所以原圖形為平行四邊形,位于y軸上的對(duì)角線長(zhǎng)為2,故選A.
3.D 解析:由題目所給的幾何體的正(主)視圖和俯視圖,可知該幾何體為半圓錐和三棱錐的組合體,如圖所示:
可知側(cè)(左)視圖為等腰三角形,且輪廓線為實(shí)線,故選D.
4.B
5.D 解析:由三視圖可得該幾何體是四棱錐,記為棱錐P-ABCD,且PD⊥底面ABCD.
從而此幾何體的體積為××2×2=4.
6.C 解析:該螺栓是由一個(gè)正六棱柱和一個(gè)圓柱組合而成的,
V總=V正六棱柱+V圓柱=×32×6×2+π×12×3=27+3π.
7.A 解析:由正(主)視圖可知正三棱錐的
8、底邊長(zhǎng)為6,高為3,從而可得側(cè)棱長(zhǎng)為.而側(cè)(左)視圖是一個(gè)三角形,三條邊分別是底面正三角形的高、側(cè)棱和側(cè)面等腰三角形底邊上的高,其長(zhǎng)度依次為3,和2,故側(cè)(左)視圖的周長(zhǎng)為5+.
8.D
二、填空題
9.16π 解析:設(shè)兩圓錐的高分別為h,2h,圓錐的底面圓半徑為r,則r2=2h2.
又球的半徑R==3,則h=2.
故兩圓錐的體積之和為V=πr2(2h+h)=πr2h=2πh3=16π.
10.48
11. 解析:將直三棱柱沿側(cè)棱A1A剪開(kāi),得平面圖形如圖所示,A′C1為定長(zhǎng),當(dāng)A,M,C1共線時(shí)AM+MC1最短,此時(shí)AM=,MC1=2.
又在原圖形中AC1=,易知∠AMC
9、1=120°,
∴=××2×sin 120°=.
12. 解析:O,E,F(xiàn)三點(diǎn)在平面ACC1A1內(nèi),且矩形ACC1A1的外接圓是球的一個(gè)大圓.
又EF∥A1C,設(shè)A到直線A1C的距離為d,則=,得d=,故圓心O到直線EF的距離為.
又球的半徑為,故直線EF被球O所截得的線段長(zhǎng)為2=.
三、解答題
13.解:(1)這個(gè)幾何體的直觀圖如圖所示.
(2)這個(gè)幾何體可看成是正方體AC1及直三棱柱B1C1Q-A1D1P的組合體.
由PA1=PD1=,A1D1=AD=2,可得PA1⊥PD1.
故所求幾何體的表面積S=5×22+2×2×+2××()2=22+4(cm2).
所求幾何體
10、的體積V=23+×()2×2=10(cm3).
14.解:(1)由題可知AA1⊥BC,S側(cè)=SBCC1B1+2SABB1A1=(1+)ab.
(2)設(shè)O為A1在平面ABC內(nèi)的射影,則由題可知O在∠BAC的平分線上,可得AO=(b·cos 45°)÷cos 30°=b,則斜三棱柱的高A1O=b,所以三棱柱的體積V=·=.
15.(1)解:BC2=AC2-AB2=3?BC=.
幾何體ABC-EFD是由直三棱柱截得,由圖可知DC⊥平面ABC,
∴DC⊥AB.
又∵∠ABC=90°,∴AB⊥BC.∴AB⊥平面BDC.
又EF∥AB,∴EF⊥平面BCD.
故VD-BCE=VE-BCD=S
11、△BCD·EF=××××1=.
(2)證明:連接CF.
依題意???EF⊥BD.①
又在Rt△BCF和Rt△CDB中,
==,==?=
?Rt△BCF∽R(shí)t△CDB?∠BDC=∠BCF?∠BDC+∠DCF=∠BCF+∠DCF=90°?CF⊥BD.②
由①②?BD⊥平面CEF.
又CE?平面CEF,∴BD⊥CE.
16.(1)證明:連接CO.
∵AE=EB=,AB=2,∴△AEB為等腰直角三角形.
∵O為AB的中點(diǎn),∴EO⊥AB,EO=1.
又∵四邊形ABCD是菱形,∠ABC=60°,
∴△ACB是等邊三角形,∴CO=.
又EC=2,∴EC2=EO2+CO2,∴EO⊥CO.
又CO?平面ABCD,EO平面ABCD,∴EO⊥平面ABCD.
(2)解:設(shè)點(diǎn)D到平面AEC的距離為h.
∵AE=,AC=EC=2,∴S△AEC=.
∵S△ADC=,E到平面ACB的距離EO=1,VD-AEC=VE-ADC,
∴S△AEC·h=S△ADC·EO,∴h=,
∴點(diǎn)D到平面AEC的距離為.