内容正文:
专题06 空间几何体
目录
明晰学考要求 1
基础知识梳理 1
考点精讲讲练基础知识梳理 4
考点一:空间几何体的结构特征 4
考点二:空间几何体的表面积 8
考点三:空间几何体的体积 11
考点四:球的表面积与体积 15
实战能力训练 17
明晰学考要求
1、了解多面体和旋转体的结构特征.;
2、知道棱柱、棱锥、棱台的表面积和体积的计算公式.;
3、知道圆柱、圆锥、圆台的表面积和体积的计算公式;
4、知道球的表面积和体积的计算公式;
5、了解斜二测画法画简单空间图形的直观图.
基础知识梳理
1、棱柱、棱锥、棱台的结构特征
棱柱
有两个面互相平行,其余各面都是四边形,并且相邻两个四边形的公共边都互相平行,由这些面所围成的多面体叫做棱柱
记作:棱柱ABCDEF-A′B′C′D′E′F′
底面(底):两个互相平行的面
侧面:其余各面
侧棱:相邻侧面的公共边
顶点:侧面与底面的公共顶点
直棱柱:侧棱垂直于底面的棱柱
斜棱柱:侧棱不垂直于底面的棱柱
正棱柱:底面是正多边形的直棱柱
棱锥
有一个面是多边形,其余各面都是有一个公共顶点的三角形,由这些面所围成的多面体叫做棱锥
记作:棱锥
S-ABCD
底面(底):多边形面
侧面:有公共顶点的各个三角形面
侧棱:相邻侧面的公共边
顶点:各侧面的公共顶点
正棱锥:底面是正多边形,并且顶点与底面中心的连线垂直于底面的棱锥
棱台
用一个平行于棱锥底面的平面去截棱锥,底面和截面之间的那部分多面体叫做棱台
记作:棱台ABCD-A′B′C′D′
上底面:原棱锥的截面
下底面:原棱锥的底面
侧面:其余各面
侧棱:相邻侧面的公共边
顶点:侧面与上(下)底面的公共顶点
2、圆柱、圆锥、圆台的结构特征
旋转体
结构特征
图形
表示
圆柱
以矩形的一边所在直线为旋转轴,其余三边旋转一周形成的面所围成的旋转体叫做圆柱.旋转轴叫做圆柱的轴;垂直于轴的边旋转而成的圆面叫做圆柱的底面;平行于轴的边旋转而成的曲面叫做圆柱的侧面;无论旋转到什么位置,平行于轴的边都叫做圆柱侧面的母线
圆柱用表示它的轴的字母表示,如图中的圆柱记作圆柱O′O
圆锥
以直角三角形的一条直角边所在直线为旋转轴,其余两边旋转一周形成的面所围成的旋转体叫做圆锥
圆锥也用表示它的轴的字母表示,如图中的圆锥记作圆锥SO
圆台
用平行于圆锥底面的平面去截圆锥,底面与截面之间的部分叫做圆台
圆台也用表示它的轴的字母表示,如图中的圆台记作圆台O′O
球
半圆以它的直径所在直线为旋转轴,旋转一周形成的曲面叫做球面,球面所围成的旋转体叫做球体,简称球.半圆的圆心叫做球的球心,连接球心和球面上任意一点的线段叫做球的半径;连接球面上两点并且经过球心的线段叫做球的直径
球常用表示球心的字母来表示,左图可表示为球O
3、直观图
用斜二测画法画水平放置的平面图形的直观图的步骤
4、棱柱、棱锥、棱台的表面积
(1)多面体的表面积就是围成多面体各个面的面积的和.
(2)棱柱、棱锥、棱台的表面积就是围成它们的各个面的面积的和.
5、棱柱、棱锥、棱台的体积
(1)棱柱:棱柱的底面面积为S,高为h,则V=Sh.
(2)棱锥:棱锥的底面面积为S,高为h,则V=Sh.
(3)棱台:棱台的上、下底面面积分别为S′,S,高为h,则V=(S′++S)h.
5、圆柱、圆锥、圆台的表面积
圆柱
底面积:S底=πr2
侧面积:S侧=2πrl
表面积:S=2πrl+2πr2
圆锥
底面积:S底=πr2
侧面积:S侧=πrl
表面积:S=πrl+πr2
圆台
上底面面积:S上底=πr′2
下底面面积:S下底=πr2
侧面积:S侧=πl(r+r′)
表面积:S=π(r′2+r2+r′l+rl)
6、圆柱、圆锥、圆台的体积
V圆柱=πr2h(r是底面半径,h是高),
V圆锥=πr2h(r是底面半径,h是高),
V圆台=πh(r2+r′r+r′2)(r′、r分别是上、下底面半径,h是高).
7、球的表面积与体积公式
前提条件
球的半径为R
球的表面积公式
S球=4πR2
球的体积公式
V球=πR3
球的表面积公式与体积公式的联系
V球=S球R
考点精讲讲练基础知识梳理
考点一:空间几何体的结构特征
【典型例题】
例题1.(2023高三上·江苏徐州·学业考试)如图所示,在三棱台中,沿平面截去三棱锥,则剩余的部分是( )
A.三棱锥 B.四棱锥 C.三棱柱 D.四棱柱
【答案】B
【分析】根据锥体、柱体、台体等知识确定正确答案.
【详解】截去三棱锥,则剩余的部分是四棱锥.
故选:B
例题2.(2024年江苏省扬州市学业水平考试数学模拟)已知圆锥的母线长为,其侧面展开图为一个半圆,则该圆锥的底面半径为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】利用圆锥底面周长即为侧面展开图半圆的弧长,圆锥的母线长即为侧面展开图半圆的半径,列出方程,求解即可.
【详解】设圆锥的母线长为,底面半径为,
则,所以,所以.
故选:A.
例题3.如图、以矩形的边所在直线为轴,其余三边旋转一周形成的面所围成的几何体是( )
A.圆锥 B.圆台 C.圆柱 D.球
【答案】C
【分析】根据圆柱的形成即可得到答案.
【详解】以矩形的边所在直线为轴,
其余三边旋转一周形成的面所围成的几何体是圆柱.
故选:C.
【即时演练】
1.如图, 在长方体ABCD- A1B1C1D1中,AB= AD=4,,则BD1=( )
A.6 B.7 C.10 D.11
【答案】A
【分析】利用勾股定理计算即可
【详解】
故选:A
2.如图,将装有水的长方体水槽固定底面一边后倾斜一个小角度,则倾斜后水槽中的水形成的几何体是( )
A.棱柱 B.棱台 C.棱柱与棱锥的组合体 D.不能确定
【答案】A
【分析】根据棱柱的定义进行判断
【详解】如图.
∵平面AA1D1D∥平面BB1C1C,
∴有水的部分始终有两个平面平行,而其余各面都易证是平行四边形(水面与两平行平面的交线),因此呈棱柱形状.
故选:A
3.有一个多面体,共由四个面围成,每一个面都是三角形,则这个几何体为( )
A.四棱柱 B.四棱锥
C.三棱柱 D.三棱锥
【答案】D
【分析】由柱体和锥体的性质即可得出答案.
【详解】四个面都是三角形的几何体只能是三棱锥.
故选:D.
4.在三棱锥中,平面,垂足为,且,则点一定是的( )
A.内心 B.外心 C.重心 D.垂心
【答案】B
【分析】根据题意,结合勾股定理,求得,即可求得答案.
【详解】如图所示,分别连接,
因为平面,可得
又因为,利用勾股定理,可得,
所以点一定是的外心.
故选: B.
考点二:空间几何体的表面积
【典型例题】
例题1.(2023高三·江苏·学业考试)若圆柱的上、下底面的圆周都在一个半径为2的球面上,则该圆柱侧面积的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】设底面圆半径为,则圆柱的高为,圆柱侧面积为,利用均值等式计算得到答案.
【详解】设底面圆半径为,则圆柱的高为,
圆柱侧面积为,
当且仅当,即时等号成立.
故选:B.
例题2.已知圆锥的底面半径为1,母线与底面所成的角是,则该圆锥的侧面积是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据给定条件,求出圆锥的母线长,再利用圆锥的侧面积公式计算即得.
【详解】由圆锥的母线与底面所成的角是,得圆锥轴截面等腰三角形且底角为,
所以圆锥轴截面等腰三角形是正三角形,因此圆锥母线长为2,
所以该圆锥的侧面积是.
故选:B
例题3.(2023高三上·江苏徐州·学业考试)如图1是一栋度假别墅,它的屋顶可近似看作一个多面体,图2是该屋顶的结构示意图,其中四边形和四边形是两个全等的等腰梯形,和是两个全等的正三角形.已知该多面体的棱与平面成的角,,则该屋顶的侧面积为( )
A.80 B. C.160 D.
【答案】D
【分析】先求两个等腰梯形的高,进而计算出屋顶的侧面积.
【详解】设分别是的中点,连接,根据对称性可知,
在平面的射影在上,设其为,连接,
则平面,而平面,所以,
所以是与平面成的角,即,
所以,
过作,垂足为,连接,
由于平面,所以,
由于平面,所以平面,
由于平面,所以,
,所以,
所以,所以,
所以该屋顶的侧面积为:
.
故选:D
【即时演练】
1.已知棱长为2,各面均为等边三角形的四面体,则其表面积为( )
A.12 B. C. D.
【答案】C
【分析】利用三角形面积公式及四面体表面积的意义计算即得.
【详解】棱长为2,各面均为等边三角形的四面体,
其表面积为:.
故选:C
2.已知圆柱的底面半径为,母线长为,则该圆柱的侧面积为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】利用圆柱侧面积公式直接求解即可.
【详解】圆柱的侧面积.
故选:B.
3.底面是菱形的棱柱其侧棱垂直于底面,且侧棱长为5,它的体对角线的长分别是9和15,则这个棱柱的侧面积为( )
A.160 B.80 C.100 D.120
【答案】A
【分析】由已知条件求得底面菱形的两条对称线长,从而求得菱形的边长,由侧面积公式可得侧面积.
【详解】设底面边长是a,底面的两条对角线分别为l1,l2,
所以=152-52,=92-52.
又,
即152-52+92-52=4a2,所以a=8,
所以S侧=ch=4×8×5=160.
故选:A.
考点三:空间几何体的体积
【典型例题】
例题1.(江苏省南京市2025届高三学业水平调研考试数学试卷)在正四棱台中,,,,则该棱台的体积为 .
【答案】/
【分析】由正四棱台的对角面为是等腰梯形,求得棱台的高,结合棱台的体积公式,即可求解.
【详解】正四棱台的对角面为是等腰梯形,其高为该正四棱台的高,
在等腰梯形中,,
因为,则该梯形的高,
所以该棱台的体积为.
故答案为:.
例题2.已知圆锥的母线长为2,母线与底面所成的角是,则该圆锥的体积是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据圆锥的性质求得圆锥的高和底面半径,再由体积公式计算.
【详解】设圆锥的高为,底面半径为,又母线长为,而母线与底面所成的角是,
则,,
所以体积为,
故选:A.
例题3.(2023高三·江苏·学业考试)如图,三棱锥的底面和侧面都是边长为2的等边三角形,分别是的中点,.
(1)证明:平面;
(2)求三棱锥的体积.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】(1)利用线面平行的判定定理即可求证;
(2)先证明平面,即可求出三棱锥的体积
【详解】(1)因为分别是的中点,所以,
因为平面,平面,
所以平面;
(2)因为是等边三角形,是的中点,
所以,
因为,平面,
所以平面,
因为底面和侧面都是边长为2的等边三角形,
所以.
【即时演练】
1.小明同学在通用技术课上,制作了一个半正多面体模型.他先将正方体交于同一顶点的三条棱的中点分别记为,如图1所示,然后截去以为底面的正三棱锥,截后几何体如图2所示,按照这种方法共截去八个正三棱锥后得到如图3所示的半正多面体模型.若原正方体的棱长为6,则此半正多面体模型的体积为( )
A.108 B.162 C.180 D.189
【答案】C
【分析】正方体的体积减掉8个以为底面的正三棱锥的体积即得此半正多面体模型的体积.
【详解】设此半正多面体模型的体积为,
则.
故选:C.
2. 上、下底面圆的半径分别为、,高为的圆台的体积为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据圆台的体积公式计算可得.
【详解】因为圆台的上、下底面圆的半径分别为、,高为,
所以.
故选:A
3. 如图,在三棱柱中,,,,,点是的中点,平面.
(1)求证:平面;
(2)求三棱锥的体积.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】(1)连接,设,连接,即可得到,从而得证;
(2)利用勾股定理逆定理说明,再说明平面,最后根据计算可得.
【详解】(1)连接,设,连接,由三棱柱的性质可知,侧面为平行四边形,
∴为的中点, 又∵为中点,∴在中,,
又∵平面,平面,
∴平面.
(2)因为,,,,
∴,即,
又,平面,所以平面,
∴.
考点四:球的表面积与体积
【典型例题】
例题1.(2024高二上·江苏扬州·学业考试)若长方体的长、宽、高分别为,,,且它的各个顶点都在一个球面上,则该球体积为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由长方体外接球直径为体对角线,结合球体体积公式求体积.
【详解】由题设,长方体外接球直径为体对角线为,
所以该球体积为.
故选:D
例题2.(江苏省徐州市2024届高三上学期合格考试学情调研)一个圆锥的底面直径和高都同一个球的直径相等,那么圆锥与球的体积之比是( )
A.1∶3 B.2∶3 C.1∶2 D.2∶9
【答案】C
【分析】设球体的半径,根据已知条件把圆锥和球体的体积表示出来相比就可以了.
【详解】设球体的半径为,圆锥底面半径为,高为
则圆锥的体积为:
球体的体积:
所以圆锥与球的体积之比为:1∶2
故选:C.
例题3.(2022高三上·江苏徐州·学业考试)已知一个实心铜质的圆锥形材料的底面半径为4,侧面积为,现将它熔化后铸成一个实心铜球,不计损耗,则铜球的半径为( )
A.2 B. C. D.
【答案】A
【分析】利用圆锥的体积公式和球的体积公式即可求得半径.
【详解】由已知圆锥底面半径为4,所以底面周长为,
圆锥的母线长为:,
所以圆锥的高,
所以圆锥的体积为:,
设球的半径为,所以,解得.
故选:A
【即时演练】
1.在三棱锥中,侧棱、、两两垂直,,,,则该三棱锥的外接球的表面积为 .
【答案】
【分析】将三棱锥补全为长方体,长方体的外接球就是所求的外接球,长方体的对角线就是外接球直径,计算出半径后可得表面积.
【详解】将三棱锥补全为长方体,
则长方体的外接球就是所求的外接球,设球半径为R,
则,
所以球的表面积为.
故选答案为:.
2. 若球的表面积为,则该球的半径是 .
【答案】
【分析】根据球的表面积公式计算可得.
【详解】设球的半径为,依题意,解得(负值已舍去).
故答案为:
3.一个半径为的球和一个上,下底面边长分别为和的正四棱台的体积相同,则正四棱台的高为 .
【答案】/
【分析】利用球和正四棱台的体积公式直接建立等式计算即可.
【详解】解:球的体积为①,
设正四棱台的高为,则正四棱台的体积为②,
由,
解得:.
故答案为:.
实战能考点精讲讲练力训练
1.圆锥的底面半径是1,高是2,则这个圆锥的体积为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据圆锥体积公式直接计算.
【详解】由题意知,圆锥底面积为,圆锥的高,
则圆锥的体积为.
故选:A
2 水平放置的的斜二测直观图如图所示,已知,则的面积是( )
A.4 B.5 C.6 D.7
【答案】C
【分析】根据直观图与斜二测画法的定义求解.
【详解】由题可知,为直角三角形,
且,
所以,
故选:C.
3 如图,在长方体中,( )
A.60 B.30 C.20 D.10
【答案】D
【分析】利用锥体的体积公式求解.
【详解】解:在长方体中,
点到面ABCD的距离为, ,
所以,
故选:D
4 如图正四棱台的上、下底面的边长分别为2,4,侧棱长为2,则其体积为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据台体的结构特征结合台体的体积公式运算求解.
【详解】
如图,过作下底面的投影,垂足为,
上底面对角线长,下底面对角线长,
则,
可得正四棱台的高,
所以正四棱台的体积.
故选:B
5.如图,在长方体中,,,则( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【答案】B
【分析】根据长方体的性质求解.
【详解】在长方体中,,
故选:B
6. 已知球O的体积为,则该球的表面积为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据球的体积公式求出半径,即可求出表面积.
【详解】设球的体积为,则由题可得,解得,
则该球的表面积为.
故选:D.
7.下列说法正确的是( )
A.通过圆台侧面上一点,有无数条母线
B.圆锥截去一个小圆锥后剩余的部分是圆台
C.圆锥、圆台的底面都是圆,母线都与底面垂直
D.位于上方的面是棱台的上底面,位于下方的面是棱台的下底面
【答案】B
【分析】利用圆台的定义判断A,B;利用圆锥、圆台的定义判断C;利用棱台的定义判断D作答.
【详解】根据圆台母线的定义知,通过圆台侧面上一点,只有一条母线,A错误;
根据圆台的定义,可得圆锥截去一个小圆锥后剩余的部分是圆台,B正确;
根据圆锥、圆台的定义知,圆锥、圆台的母线都不与底面垂直,C错误;
棱台的两个底面相似,其中较小的面是上底面,较大的面是下底面,D错误.
故选:B
8.若所有棱长都是的直三棱柱的六个顶点都在同一球面上,则该球的表面积是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】球心在上下底面中心的连线的中点上,球半径为球心到各顶点的距离,找出球半径和棱长的关系再代入球的面积计算公式即可.
【详解】如图,
设、为棱柱两底面的中心,球心为的中点,
又直三棱柱的棱长为,可知,
所以,
所以球的表面积,
故选:C
9. 某正方体的棱长为,则该正方体内切球的表面积为 .
【答案】
【分析】根据正方体的棱长求出内切球的半径,进而求得内切球的表面积.
【详解】因为正方体的棱长为,所以内切球的半径为,
所以该正方体内切球的表面积为.
故答案为:
10. 已知圆锥的体积是,其侧面积是底面积的2倍,则其底面半径是________.
【答案】
【分析】设底面半径为,高为,母线为,根据圆锥的体积公式可得,根据圆锥的侧面积公式可得,再结合即可求解.
【详解】
设底面半径为,高为,母线为,如图所示:
则圆锥的体积,所以,即,
又,则,
又,所以,故.
11. 如图,在四棱锥中,平面,底面是正方形,为的中点,且.
(1)证明:平面;
(2)求三棱锥的体积.
【答案】(1)证明过程见解析
(2)
【分析】(1)作出辅助线,利用中位线得到线线平行,从而求出线面平行;
(2)求出,进而求出.
【详解】(1)连接交于点,连接,
因为底面是正方形,
所以为的中点,
因为为的中点,所以,
因为平面,平面,
所以平面;
(2)因为,底面是正方形,平面,
所以,
因为为的中点,所以.
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专题06 空间几何体
目录
明晰学考要求 1
基础知识梳理 1
考点精讲讲练基础知识梳理 4
考点一:空间几何体的结构特征 4
考点二:空间几何体的表面积 6
考点三:空间几何体的体积 7
考点四:球的表面积与体积 8
实战能力训练 9
明晰学考要求
1、了解多面体和旋转体的结构特征.;
2、知道棱柱、棱锥、棱台的表面积和体积的计算公式.;
3、知道圆柱、圆锥、圆台的表面积和体积的计算公式;
4、知道球的表面积和体积的计算公式;
5、了解斜二测画法画简单空间图形的直观图.
基础知识梳理
1、棱柱、棱锥、棱台的结构特征
棱柱
有两个面互相平行,其余各面都是四边形,并且相邻两个四边形的公共边都互相平行,由这些面所围成的多面体叫做棱柱
记作:棱柱ABCDEF-A′B′C′D′E′F′
底面(底):两个互相平行的面
侧面:其余各面
侧棱:相邻侧面的公共边
顶点:侧面与底面的公共顶点
直棱柱:侧棱垂直于底面的棱柱
斜棱柱:侧棱不垂直于底面的棱柱
正棱柱:底面是正多边形的直棱柱
棱锥
有一个面是多边形,其余各面都是有一个公共顶点的三角形,由这些面所围成的多面体叫做棱锥
记作:棱锥
S-ABCD
底面(底):多边形面
侧面:有公共顶点的各个三角形面
侧棱:相邻侧面的公共边
顶点:各侧面的公共顶点
正棱锥:底面是正多边形,并且顶点与底面中心的连线垂直于底面的棱锥
棱台
用一个平行于棱锥底面的平面去截棱锥,底面和截面之间的那部分多面体叫做棱台
记作:棱台ABCD-A′B′C′D′
上底面:原棱锥的截面
下底面:原棱锥的底面
侧面:其余各面
侧棱:相邻侧面的公共边
顶点:侧面与上(下)底面的公共顶点
2、圆柱、圆锥、圆台的结构特征
旋转体
结构特征
图形
表示
圆柱
以矩形的一边所在直线为旋转轴,其余三边旋转一周形成的面所围成的旋转体叫做圆柱.旋转轴叫做圆柱的轴;垂直于轴的边旋转而成的圆面叫做圆柱的底面;平行于轴的边旋转而成的曲面叫做圆柱的侧面;无论旋转到什么位置,平行于轴的边都叫做圆柱侧面的母线
圆柱用表示它的轴的字母表示,如图中的圆柱记作圆柱O′O
圆锥
以直角三角形的一条直角边所在直线为旋转轴,其余两边旋转一周形成的面所围成的旋转体叫做圆锥
圆锥也用表示它的轴的字母表示,如图中的圆锥记作圆锥SO
圆台
用平行于圆锥底面的平面去截圆锥,底面与截面之间的部分叫做圆台
圆台也用表示它的轴的字母表示,如图中的圆台记作圆台O′O
球
半圆以它的直径所在直线为旋转轴,旋转一周形成的曲面叫做球面,球面所围成的旋转体叫做球体,简称球.半圆的圆心叫做球的球心,连接球心和球面上任意一点的线段叫做球的半径;连接球面上两点并且经过球心的线段叫做球的直径
球常用表示球心的字母来表示,左图可表示为球O
3、直观图
用斜二测画法画水平放置的平面图形的直观图的步骤
4、棱柱、棱锥、棱台的表面积
(1)多面体的表面积就是围成多面体各个面的面积的和.
(2)棱柱、棱锥、棱台的表面积就是围成它们的各个面的面积的和.
5、棱柱、棱锥、棱台的体积
(1)棱柱:棱柱的底面面积为S,高为h,则V=Sh.
(2)棱锥:棱锥的底面面积为S,高为h,则V=Sh.
(3)棱台:棱台的上、下底面面积分别为S′,S,高为h,则V=(S′++S)h.
5、圆柱、圆锥、圆台的表面积
圆柱
底面积:S底=πr2
侧面积:S侧=2πrl
表面积:S=2πrl+2πr2
圆锥
底面积:S底=πr2
侧面积:S侧=πrl
表面积:S=πrl+πr2
圆台
上底面面积:S上底=πr′2
下底面面积:S下底=πr2
侧面积:S侧=πl(r+r′)
表面积:S=π(r′2+r2+r′l+rl)
6、圆柱、圆锥、圆台的体积
V圆柱=πr2h(r是底面半径,h是高),
V圆锥=πr2h(r是底面半径,h是高),
V圆台=πh(r2+r′r+r′2)(r′、r分别是上、下底面半径,h是高).
7、球的表面积与体积公式
前提条件
球的半径为R
球的表面积公式
S球=4πR2
球的体积公式
V球=πR3
球的表面积公式与体积公式的联系
V球=S球R
考点精讲讲练基础知识梳理
考点一:空间几何体的结构特征
【典型例题】
例题1.(2023高三上·江苏徐州·学业考试)如图所示,在三棱台中,沿平面截去三棱锥,则剩余的部分是( )
A.三棱锥 B.四棱锥 C.三棱柱 D.四棱柱
例题2.(2024年江苏省扬州市学业水平考试数学模拟)已知圆锥的母线长为,其侧面展开图为一个半圆,则该圆锥的底面半径为( )
A. B. C. D.
例题3.如图、以矩形的边所在直线为轴,其余三边旋转一周形成的面所围成的几何体是( )
A.圆锥 B.圆台 C.圆柱 D.球
【即时演练】
1.如图, 在长方体ABCD- A1B1C1D1中,AB= AD=4,,则BD1=( )
A.6 B.7 C.10 D.11
2.如图,将装有水的长方体水槽固定底面一边后倾斜一个小角度,则倾斜后水槽中的水形成的几何体是( )
A.棱柱 B.棱台 C.棱柱与棱锥的组合体 D.不能确定
3.有一个多面体,共由四个面围成,每一个面都是三角形,则这个几何体为( )
A.四棱柱 B.四棱锥
C.三棱柱 D.三棱锥
4.在三棱锥中,平面,垂足为,且,则点一定是的( )
A.内心 B.外心 C.重心 D.垂心
考点二:空间几何体的表面积
【典型例题】
例题1.(2023高三·江苏·学业考试)若圆柱的上、下底面的圆周都在一个半径为2的球面上,则该圆柱侧面积的最大值为( )
A. B. C. D.
例题2.已知圆锥的底面半径为1,母线与底面所成的角是,则该圆锥的侧面积是( )
A. B. C. D.
例题3.(2023高三上·江苏徐州·学业考试)如图1是一栋度假别墅,它的屋顶可近似看作一个多面体,图2是该屋顶的结构示意图,其中四边形和四边形是两个全等的等腰梯形,和是两个全等的正三角形.已知该多面体的棱与平面成的角,,则该屋顶的侧面积为( )
A.80 B. C.160 D.
【即时演练】
1.已知棱长为2,各面均为等边三角形的四面体,则其表面积为( )
A.12 B. C. D.
2.已知圆柱的底面半径为,母线长为,则该圆柱的侧面积为( )
A. B. C. D.
3.底面是菱形的棱柱其侧棱垂直于底面,且侧棱长为5,它的体对角线的长分别是9和15,则这个棱柱的侧面积为( )
A.160 B.80 C.100 D.120
考点三:空间几何体的体积
【典型例题】
例题1.(江苏省南京市2025届高三学业水平调研考试数学试卷)在正四棱台中,,,,则该棱台的体积为 .
例题2.已知圆锥的母线长为2,母线与底面所成的角是,则该圆锥的体积是( )
A. B. C. D.
例题3.(2023高三·江苏·学业考试)如图,三棱锥的底面和侧面都是边长为2的等边三角形,分别是的中点,.
(1)证明:平面;
(2)求三棱锥的体积.
【即时演练】
1.小明同学在通用技术课上,制作了一个半正多面体模型.他先将正方体交于同一顶点的三条棱的中点分别记为,如图1所示,然后截去以为底面的正三棱锥,截后几何体如图2所示,按照这种方法共截去八个正三棱锥后得到如图3所示的半正多面体模型.若原正方体的棱长为6,则此半正多面体模型的体积为( )
A.108 B.162 C.180 D.189
2. 上、下底面圆的半径分别为、,高为的圆台的体积为( )
A. B. C. D.
3. 如图,在三棱柱中,,,,,点是的中点,平面.
(1)求证:平面;
(2)求三棱锥的体积.
考点四:球的表面积与体积
【典型例题】
例题1.(2024高二上·江苏扬州·学业考试)若长方体的长、宽、高分别为,,,且它的各个顶点都在一个球面上,则该球体积为( )
A. B. C. D.
例题2.(江苏省徐州市2024届高三上学期合格考试学情调研)一个圆锥的底面直径和高都同一个球的直径相等,那么圆锥与球的体积之比是( )
A.1∶3 B.2∶3 C.1∶2 D.2∶9
例题3.(2022高三上·江苏徐州·学业考试)已知一个实心铜质的圆锥形材料的底面半径为4,侧面积为,现将它熔化后铸成一个实心铜球,不计损耗,则铜球的半径为( )
A.2 B. C. D.
【即时演练】
1.在三棱锥中,侧棱、、两两垂直,,,,则该三棱锥的外接球的表面积为 .
2. 若球的表面积为,则该球的半径是 .
3.一个半径为的球和一个上,下底面边长分别为和的正四棱台的体积相同,则正四棱台的高为 .
实战能考点精讲讲练力训练
1.圆锥的底面半径是1,高是2,则这个圆锥的体积为( )
A. B. C. D.
2 水平放置的的斜二测直观图如图所示,已知,则的面积是( )
A.4 B.5 C.6 D.7
3 如图,在长方体中,( )
A.60 B.30 C.20 D.10
4 如图正四棱台的上、下底面的边长分别为2,4,侧棱长为2,则其体积为( )
A. B. C. D.
5.如图,在长方体中,,,则( )
A.3 B.4 C.5 D.6
6. 已知球O的体积为,则该球的表面积为( )
A. B. C. D.
7.下列说法正确的是( )
A.通过圆台侧面上一点,有无数条母线
B.圆锥截去一个小圆锥后剩余的部分是圆台
C.圆锥、圆台的底面都是圆,母线都与底面垂直
D.位于上方的面是棱台的上底面,位于下方的面是棱台的下底面
8.若所有棱长都是的直三棱柱的六个顶点都在同一球面上,则该球的表面积是( )
A. B. C. D.
9. 某正方体的棱长为,则该正方体内切球的表面积为 .
10. 已知圆锥的体积是,其侧面积是底面积的2倍,则其底面半径是______.
11. 如图,在四棱锥中,平面,底面是正方形,为的中点,且.
(1)证明:平面;
(2)求三棱锥的体积.
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