内容正文:
专题四 立体几何与空间向量
第1讲 空间几何体的三视图、表面积与体积
「考情研析」 1.从具体内容上,主要考查:(1)空间几何体的三视图并结合几何量(线段长度、表面积、体积等)的计算等.(2)球与多面体的组合,并结合考查球的表面积和体积的计算等. 2.从高考特点上,题型为选择题或填空题,难度中等,分值约5分.
核心知识回顾
1.空间几何体的三视图
(1)空间几何体三视图的画法规则
①长对正,即正(主)视图和俯视图的长相等;
②高平齐,即正(主)视图和侧(左)视图的高相等;
③宽相等,即侧(左)视图和俯视图的宽相等;
④看不见的轮廓线要用虚线表示.
(2)空间几何体三视图的摆放规则:俯视图放在正(主)视图的下面;侧(左)视图放在正(主)视图的右面.
2.空间几何体的表面积
(1)多面体的表面积为各个面的面积的和.
(2)圆柱的表面积公式:S=2πr2+2πrl=2πr(r+l)(其中,r为底面半径,l为圆柱的高).
(3)圆锥的表面积公式:S=πr2+πrl=πr(r+l)(其中圆锥的底面半径为r,母线长为l).
(4)圆台的表面积公式:S=π(r′2+r2+r′l+rl)(其中圆台的上、下底面半径分别为r′和r,母线长为l).
(5)球的表面积公式:S=4πR2(其中球的半径为R).
3.空间几何体的体积
(1)V柱体=Sh(S为底面面积,h为高).
(2)V锥体=Sh(S为底面面积,h为高).
(3)V球=πR3(其中R为球的半径).
热点考向探究
考向1 空间几何体的三视图
例1 (1)沿一个正方体三个面的对角线截得的几何体如图所示,则该几何体的正视图、侧视图与俯视图分别为( )
A.②①①
B.②①②
C.②④①
D.③①①
答案 A
解析 由已知可得正视图应当是②,排除D;侧视图是一个正方形,中间的棱在侧视图中表现为一条对角线,对角线的方向应该从左上到右下,即侧视图应当是①,排除C;俯视图应当是①,排除B.故选A.
(2)(2019·湖南永州高三第三次模拟)正方体被切去一个角后得到的几何体如图所示,其侧视图(由左往右看)是( )
答案 A
解析 从左往右看,是正方形从左上角有一条斜线.故选A.
(1)根据空间几何体的三视图还原空间几何体时,要善于把空间几何体放置在长方体、正方体中,既容易得出空间几何体的实际形状,又容易进行计算.
(2)根据空间几何体得出其三视图时,要抓住其顶点在投影面上的正投影,并注意几何体的轮廓线“眼见为实、不见为虚”,在数量关系上注意“高平齐、长对正、宽相等”的原则.
1.如图,网格纸上小正方形的边长为1,粗线画出的是某几何体的正视图和侧视图,且该几何体的体积为,则该几何体的俯视图可以是( )
答案 C
解析 若俯视图为C中的图形,则对应的几何体为如图所示的正方体(棱长为2)中的四棱锥P-ABCD,所以该四棱锥的体积V=,显然符合题意.经验证知其他选项不满足题意.故选C.×(2×2)×2=·S正方形ABCD·PA=
2.如图甲,将一个正三棱柱ABC-DEF截去一个三棱锥A-BCD,得到几何体BCDEF,如图乙,则该几何体的正视图(主视图)是( )
答案 C
解析 由于三棱柱为正三棱柱,故平面ADEB⊥平面DEF,△DEF是等边三角形,所以CD在后侧面上的投影为AB的中点与D的连线,CD的投影与底面不垂直.故选C.
考向2 空间几何体的表面积与体积
例2 (1)(2019·湖南永州高三第三次模拟)某几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为( )
A.
B.
C.
D.
答案 D
解析 由三视图可知原几何体为半个圆柱中间去掉半个圆锥,则半个圆柱体积为V1=.故选D.,则该几何体的体积为V=V1-V2=π×12×2=×π×12×2=π,半个圆锥体积为V2=
(2)(2019·重庆南开中学高三第三次教学质量检测)如图,网格纸上小正方形的边长为1,粗线画出的是某几何体的三视图,则该几何体的体积为( )
A.42
B.45
C.46
D.48
答案 C
解析 由三视图可知原几何体为如图所示的多面体ABEHM-CDGF,所以该几何体的体积为4×3×4-×2×3×2=48-2=46.故选C.×
(3)(2019·山东省济宁市高三第一次模拟)某几何体的三视图如图所示,则该几何体的表面积为( )
A.24+9π
B.12+9π
C.12+5π
D.24+4π
答案 B
解析 由三视图可知,几何体是一个高为3,底面半径为4的圆锥的=12+9π.故选B.×π×4××π×42+×3×4+×3×4+,故该几何体的表面积S=
(1)由三视图求表面积和体积时,解题的关键是对所给三视图进行分析,得到几何体的直观图.
(2)多面体的表面积是各个面的面积之和,求组合体的表面