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第三板块|立体几何
[评价·诊断]
1.(2021·新高考Ⅱ卷)正四棱台的上、下底面的边长分别为2,4,侧棱长为2,则其体积为( )
A.20+12 B.28
C. D.
解析:选D V=(S′++S)h=(2×2++4×4)×=.故选D.
2.(2022·菏泽二模)民间娱乐健身工具陀螺起源于我国,最早出土的石制陀螺是在山西夏县发现的新石器时代遗址.如图所示的是一个陀螺的立体结构图.已知底面圆的直径AB=16 cm,圆柱体部分的高BC=8 cm,圆锥体部分的高CD=6 cm,则这个陀螺的表面积是( )
A.192πcm2 B.252πcm2
C.272πcm2 D.336πcm2
解析:选C 由题意可得圆锥体的母线长为l==10,所以圆锥体的侧面积为10×8π=80π,圆柱体的侧面积为16π×8=128π,圆柱的底面面积为π×82=64π,所以此陀螺的表面积为80π+128π+64π=272π(cm2),故选C.
3.(2022·全国甲卷)甲、乙两个圆锥的母线长相等,侧面展开图的圆心角之和为2π,侧面积分别为S甲和S乙,体积分别为V甲和V乙.若=2,则=( )
A. B.2 C. D.
解析:选C 因为甲、乙两个圆锥的母线长相等,所以结合=2可知,甲、乙两个圆锥侧面展开图的圆心角之比是2∶1.不妨设两个圆锥的母线长为l=3,甲、乙两个圆锥的底面半径分别为r1,r2,高分别为h1,h2,则由题意知,两个圆锥的侧面展开图刚好可以拼成一个周长为6π的圆,所以2πr1=4π,2πr2=2π,得r1=2,r2=1.由勾股定理得,h1==,h2==2,所以===.故选C.
4.如图,在棱长为4的正方体ABCD-A1B1C1D1中,M,N分别为棱AB,B1C1的中点,过C,M,N三点作正方体的截面,则以B点为顶点,以该截面为底面的棱锥的体积为( )
A. B.8 C. D.
解析:选B 如图,延长BB1,CN交于点P,连接PM交A1B1于点Q,则平面CMQN为所求截面,故VB-QMCN=VP-MBC-VB-PQN=VP-MBC-VQ-PBN=××2×4×8-××2×8×1=8.故选B.
5.已知一个圆柱的体积为2π,底面直径与母线长相等,圆柱内有一个三棱柱,与圆柱等高,底面是顶点在圆周上的正三角形,则三棱柱的侧面积为________.
解析:设圆柱的底面半径为r,则πr2·2r=2π,∴r=1,设三棱柱底面边长为a,则=2r=2,∴a=,∴三棱柱的侧面积为3×a×2r=3××2=6.
答案:6
[扫盲·补短]
知识盲点
圆柱、圆锥、圆台的侧面是曲面,计算侧面积时,需将曲面展开成平面图形来计算
方法疑点
对于底面或高不易求的空间几何体,等体积转化是常用的方法
思想高点
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
[评价·诊断]
1.(2022·石家庄质检)已知m,n表示两条不同的直线,α表示平面,则下列说法正确的是( )
A.若m⊥n,n⊂α,则m⊥α
B.若m∥n,n⊂α,则m∥α
C.若m⊥n,n⊥α,则m∥α
D.若m∥n,n⊥α,则m⊥α
解析:选D 若m⊥n,n⊂α,也可以有m⊂α,A错误;
若m∥n,n⊂α,也可以有m⊂α,B错误;
若m⊥n,n⊥α,则m∥α或m⊂α,C错误;
若m∥n,n⊥α,则m⊥α,这是线面垂直的判定定理之一,D正确.
2.(2022·湖北联考)在下列命题中,假命题是( )
A.若平面α内的一条直线垂直于平面β内的任一直线,则α⊥β
B.若平面α内任一直线平行于平面β,则α∥β
C.若平面α⊥平面β,任取直线l⊂α,则必有l⊥β
D.若平面α∥平面β,任取直线l⊂α,则必有l∥β
解析:选C 根据线面垂直的定义,若平面α内的一条直线垂直于平面β内的任一直线,则这条直线垂直于平面β,又有面面垂直的判定定理,即可证明α⊥β,故A成立;若平面α内任一直线平行于平面β,则直线与平面β没有公共点,所以平面α与平面β没有公共点,所以α∥β,故B成立;如图所示,在正方体中取平面BCC1B1为平面α,平面ABCD为平面β和直线C1B1为直线l,满足平面α⊥平面β,直线l⊂α,但是l∥β,故C不成立;若平面α∥平面β,则平面α与平面β没有公共点,任取直线l⊂α,则直线l与平面β没有公共点,所以l∥β,故D成立.
3.(2022·湘潭一模)如图,在直四棱柱ABCD-A1B1C1D1中,下列结论正确的是( )
A.AC与BD1是两条相交直线
B.AA1∥平面BB1D1
C.B1C∥BD1
D.A,C,B1,D1四点共面
解析:选B 因为BD1⊂平面ABD1,AC∩平面ABD1=A,A∉BD1,所以AC与BD1是异面直线,A错误;因为AA1∥BB1,