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第14练 空间几何体的三视图、表面积与体积[小题提速练]
[明晰考情] 本内容是高考必考点,多以小题形式考查空间几何体的三视图、空间几何体的体积或表面积计算,难度为中等偏上.
题组一 空间几何体的三视图
要点重组 (1)三视图画法的基本原则:长对正,高平齐,宽相等;画图时看不到的线要画成虚线.
(2)由三视图还原几何体的步骤
(3)对于一些三视图题,可将几何体放到正方体或长方体中,利用正方体或长方体的线面、面面垂直关系分析几何体的三视图.
1.(2019·衡水联考)某几何体的三视图如图所示,则此几何体( )[来源:学&科&网]
A.有四个两两全等的面
B.有两对相互全等的面
C.只有一对相互全等的面
D.所有面均不全等
答案 B
解析 几何体的直观图为四棱锥P-ABCD,如图,
因为AD=AB,PA=PA,∠BAP=∠DAP=90°,[来源:学,科,网Z,X,X,K]
所以△ABP≌△ADP,[来源:Zxxk.Com]
因为BC⊥平面ABP,所以BC⊥BP,
同理CD⊥DP,
又因为BP=DP,CD=BC,CP=CP,
所以△BCP≌△DCP.
又△ABP与△BCP不全等,
所以该几何体有两对相互全等的面.
2.(2019·唐山模拟)如图是一个空间几何体的正(主)视图和俯视图,则它的侧(左)视图为( )
[来源:学科网]
答案 A
解析 由正(主)视图和俯视图可知,该几何体是由一个圆柱挖去一个圆锥构成的,结合正(主)视图的宽及俯视图的直径可知侧(左)视图应为A.
3.已知某几何体的正(主)视图和侧(左)视图如图所示,则该几何体的俯视图不可能是( )
[来源:学*科*网]
答案 D
解析 由题意知选项A,B,C对应的几何体的直观图依次为图①,图②,图③,
[来源:学.科.网Z.X.X.K]
而选项D不符合题意.
4.如图,在三棱锥A-BCD中,侧面ABD⊥底面BCD,BC⊥CD,AB=AD=4,BC=6,BD=4,则该三棱锥三视图的正(主)视图为( )
答案 C
解析 由题意知,三棱锥三视图中的正(主)视图为等腰三角形,在△BCD中,BC⊥CD,BC=6,BD=4,所以CD=2,设C在BD上的投影为E,则12=CE·4,所以CE=3,DE==.
题组二 空间几何体的表面积与体积
要点重组 (1)已知几何体的三视图,可去判断几何体的形状和各个度量,然后求解表面积和体积.
(2)求三棱锥的体积时,等体积转化是常用的方法,转化原则是其高易求,底面放在已知几何体的某一面上.[来源:Zxxk.Com]
(3)求不规则几何体的体积,常用分割或补形的思想,将不规则几何体转化为规则几何体.
5.(2019·浙江)祖暅是我国南北朝时期的伟大科学家,他提出的“幂势既同,则积不容异”称为祖暅原理,利用该原理可以得到柱体的体积公式V柱体=Sh,其中S是柱体的底面积,h是柱体的高.若某柱体的三视图如图所示(单位:cm),则该柱体的体积(单位:cm3)是( )
A.158 B.162 C.182 D.324
答案 B
解析 由三视图可知,该几何体是一个直五棱柱,
所以其体积V=×(4×3+2×3+6×6)×6=162.
6.(2019·衡中信息卷)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,则该几何体的表面积为( )
A.20+2 B.16
C.12+ D.14+2
答案 A
解析 由三视图可知,该几何体的直观图如图所示,
侧面ADGE与侧面CDGF为全等的直角梯形,其面积S1==5,底面ABCD为正方形,其面积S2=4,侧面EABH与侧面FCBH为全等的直角梯形,其面积S3==3.由题意可知EF=2,GH=2,平面EHFG为菱形,其面积S4=EF·GH=×2×2=2,所以该几何体的表面积S=2S1+S2+2S3+S4=20+2.
7.(2019·北京)某几何体是由一个正方体去掉一个四棱柱所得,其三视图如图所示.如果网格纸上小正方形的边长为1,那么该几何体的体积为________.
答案 40
解析 如图所示的正方体ABCD-A1B1C1D1的棱长为4,
去掉四棱柱MQD1A1-NPC1B1(其底面是一个上底为2,下底为4,高为2的直角梯形)所得的几何体为题中三视图对应的几何体,故所求几何体的体积为43-×(2+4)×2×4=40.
8.(2019·天津)已知四棱锥的底面是边长为的正方形,侧棱长均为,若圆柱的一个底面的圆周经过四棱锥四条侧棱的中点,另一个底面的圆心为四棱锥底面的中心,则该圆柱的体积为________.
答案
解析 由题意可得,四棱锥底面对角线的长为2,则圆柱底面的半径为,易知四棱锥的高为=2,故圆柱的高为1,所以圆柱的体积为π×2×1=.
题组三 多面体与球
要点重组 (1)设球的半