内容正文:
第三板块 立体几何
基础考法(一) 几何体的表面积与体积
[评价·诊断]
1.(2022·全国甲卷)如图,网格纸上绘制的是一个多面体的三视图,网格小正方形的边长为1,则该多面体的体积为( )
A.8 B.12
C.16 D.20
解析:选B 三视图对应的几何体是放倒的直四棱柱,如图,直四棱柱的高为2,底面是上底为2,下底为4,高为2的梯形,所以体积V=Sh=×(2+4)×2×2=12.故选B.
2.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.(2023·全国乙卷)如图,网格纸上绘制的是一个零件的三视图,网格小正方形的边长为1,则该零件的表面积为( )
A.24 B.26
C.28 D.30
解析:选D 作出该零件的直观图如图所示,该零件可看作是长、宽、高分别为2,2,3的长方体去掉一个长、宽、高分别为2,1,1的长方体所得,其表面积为2×(2×2+2×3+2×3)-2×1×1=30,故选D.
4.(2023·全国乙卷)已知圆锥PO的底面半径为,O为底面圆心,PA,PB为圆锥的母线,∠AOB=120°,若△PAB的面积等于,则该圆锥的体积为( )
A.π B.π
C.3π D.3π
解析:选B 在△AOB中,∠AOB=120°,而OA=OB=,取AB的中点C,连接OC,PC,有OC⊥AB,PC⊥AB,如图,∠ABO=30°,OC=,AB=2BC=3,由△PAB的面积为,得×3×PC=,
解得PC=,于是PO===,所以圆锥的体积V=π×OA2×PO=π×()2×=π.
5.(2023·全国甲卷)在三棱锥P-ABC中,△ABC是边长为2的等边三角形,PA=PB=2,PC=,则该棱锥的体积为( )
A.1 B.
C.2 D.3
解析:选A 如图,取AB的中点D,连接PD,CD,因为△ABC是边长为2的等边三角形,PA=PB=2,所以PD⊥AB,CD⊥AB,所以PD=CD=,又PC=,所以PD2+CD2=PC2,所以PD⊥CD,又AB∩CD=D,AB,CD⊂平面ABC,所以PD⊥平面ABC,所以VP-ABC=×S△ABC×PD=××2××=1,故选A.
6.(2023·新高考Ⅱ卷)底面边长为4的正四棱锥被平行于其底面的平面所截,截去一个底面边长为2,高为3的正四棱锥,所得棱台的体积为________.
解析:如图所示,正四棱锥P-ABCD的底面边长为4,用平行于底面的平面截去一个底面边长为2,高为3的正四棱锥P-A′B′C′D′后,得到正四棱台A′B′C′D′-ABCD,且A′B′=2,AB=4.记O′,O分别为正四棱台A′B′C′D′-ABCD上、下底面的中心,H′,H分别为A′B′,AB的中点,连接PO,PH,O′H′,OH,则PO′=3,O′H′=1,OH=2.易知△PO′H′∽△POH,所以=,即=,解得PO=6,所以OO′=PO-PO′=3,所以该正四棱台的体积V=×3×(22+2×4+42)=28.
答案:28
[扫盲·补短]
知识盲点
谨记画三视图的基本原则:长对正、高平齐、宽相等
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
基础考法(二) 线、面位置关系的判定
[评价·诊断]
1.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.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