内容正文:
第14讲 几何图形的初步
一、选择题:
1.如图是某几何体的表面展开后得到的平面图形,则该几何体是( )
A. 三棱锥 B. 圆锥 C. 三棱柱 D. 长方体
2.如图是一个正方体的展开图,把展开图折叠成正方体后,有“建”字一面的相对面上的字是( )
A. 人
B. 才
C. 强
D. 国
3.下列用七巧板拼成的图案中,为中心对称图形的是( )
A. B. C. D.
4.把立体图形转化为平面图形的主要方法有切截、展开、从不同方向看下列方法得到的平面图形是长方形的是( )
A. B. C. D.
5.一个正方体沿四条棱的中点切割掉一部分后,如图所示,则该几何体的俯视图是( )
A.
B.
C.
D.
6.走马灯,又称仙音烛,据史料记载,走马灯的历史起源于隋唐时期,盛行于宋代,是我国特色工艺品,常见于除夕、元宵、中秋等节日.在一次综合实践活动中,一同学用如图所示的纸片,沿折痕折合成一个棱锥形的“走马灯”,正方形做底,侧面有一个三角形面上写了“祥”字,当灯旋转时,正好看到“吉祥如意”的字样.则在.、、处依次写上的字可以是( )
A. 吉 如 意 B. 意 吉 如 C. 吉 意 如 D. 意 如 吉
7.如图,推动水桶,以点为支点,使其向右倾斜若在点处分别施加推力、,则的力臂大于的力臂这一判断过程体现的数学依据是( )
A. 垂线段最短
B. 过一点有且只有一条直线与已知直线垂直
C. 两点确定一条直线
D. 过直线外一点有且只有一条直线与已知直线平行
8.如图,用圆规比较两条线段和的长短,其中正确的是( )
A.
B.
C.
D. 不能确定
9.如图,正方形边长为,以所在直线为轴,将正方形旋转一周,所得圆柱的主视图的面积为( )
A.
B.
C.
D.
10.下列命题中,正确的是( )
A. 两点之间,线段最短 B. 菱形的对角线相等
C. 正五边形的外角和为 D. 直角三角形是轴对称图形
11.如图,乙地在甲地的北偏东方向上,则的度数为( )
A.
B.
C.
D.
12.如图,,,若,则的度数是( )
A.
B.
C.
D.
13.将一把直尺与一块含有角的直角三角板按如图方式放置,若,则为( )
A.
B.
C.
D.
14.如图,直线和被直线和所截,,,则的度数为( )
A.
B.
C.
D.
15.某班开展“用直尺和圆规作角平分线”的探究活动,各组展示作图痕迹如下,其中射线为的平分线的有( )
A. 个 B. 个 C. 个 D. 个
16.已知线段,在直线上取一点,使,则线段的中点与的中点的距离为( )
A. B. C. 或 D. 或
17.一个长方体的三视图如图所示,主视图的面积为,左视图的面积为,则长方体的表面积用含的式子表示为 .
A. B. C. D.
18.下列说法中:
笔尖在纸上快速滑动写出一个又一个字,这说明点动成线;
要整齐地载一行树,只要确定两端的树坑位置,就能确定这一行树坑所在的直线,这是运用了数学知识“两点确定一条直线”;
把一个直角三角形以直角边为轴旋转一周得到的几何体是圆柱;
连接两点间的线段叫做这两点的距离;
两条射线组成的图形叫做角 其中,正确的有( )
A. 一个 B. 两个 C. 三个 D. 四个
二、多选题:
19.如图,圆柱的底面半径为,高为,下列关于该圆柱的结论正确的有( )
A. 体积为
B. 母线长为
C. 侧面积为
D. 侧面展开图的周长为
三、填空题:
20.如图,从长春站去往胜利公园,与其它道路相比,走人民大街路程最近,其蕴含的数学道理是______.
21.在下列现象中,体现了基本事实“两点确定一条直线”的有______填序号.
22.已知线段,在的延长线上取一点,使,在的反向延长线上取一点,使,则线段的长度是线段的长度的______倍
23.如图,在中,以点为圆心,线段的长为半径画弧,交于点,连接若,则的长为 .
24.棱锥的顶点数,面数,棱数之间存在一定的数量关系,如表:
名称
图形
顶点数
面数
棱数
三棱锥
四棱锥
五棱锥
六棱锥
根据以上信息,表格中处应填______;
请用,,表示棱锥的顶点数、面数、棱数之间的数量关系______.
25.如图,将边长为的正方形纸板沿虚线剪掉边长为的小正方形,得到如图的“纸板卡”,若用这样完全相同的“纸板卡”拼成正方形,最少需要______块;如图,将长、宽、高分别为,,的长方体砖块,切割掉长、宽、高分别为,,的长方体,得到如图的“直角砖块”,若用这样完全相同的“直角砖块”拼成正方体,最少需要______块
26.如图,小王准备从家到合肥天鹅湖公园,导航提供的三条可选路线长分别为、、,但实际两地之间的距离为请你试着说明“导航提供的三条路线长度都大于”,这一现象的数学道理是______.
四、解答题:
27. 综合与实践
【主题】滤纸与漏斗
【素材】如图所示:
一张直径为的圆形滤纸;
一只漏斗口直径与母线均为的圆锥形过滤漏斗.
【实践操作】
步骤:取一张滤纸;
步骤:按如图所示步骤折叠好滤纸;
步骤:将其中一层撑开,围成圆锥形;
步骤:将围成圆锥形的滤纸放入如图所示漏斗中.
【实践探索】
滤纸是否能紧贴此漏斗内壁忽略漏斗管口处?用你所学的数学知识说明.
当滤纸紧贴漏斗内壁时,求滤纸围成圆锥形的体积结果保留
28. 线段和如图所示.
请在图中求作,使得,作图使用无刻度的直尺和圆规,不写作法,保留作图痕迹,并标记字母、、
在中所作的图形中,若,,经过、两点的圆的圆心满足,则的半径为________如需画草图,请使用图
答案和解析
1.【答案】
2.【答案】
【解析】解:由正方体表面展开图的“相间、端是对面”可知,
“建”与“国”是对面,
故选:.
根据正方体表面展开图的特征进行判断即可.
本题考查正方体相对两个面上的文字,掌握正方体表面展开图的“相间、端是对面”是正确解答的关键.
3.【答案】
【解析】解:选项A、中的图形既不是轴对称图形也不是中心对称图形,不符合题意;
选项B中的图形是轴对称图形,不是中心对称图形,不符合题意;
选项C中的图形是中心对称图形,符合题意;
故选:.
根据中心对称图形的定义即可得出结论.
本题考查了中心对称图形的定义,正方形的性质,熟知正方形是中心对称图形是解题的关键.
4.【答案】
【解析】解:选项A的切截是一个圆,故选项A不符合题意;
选项B的切截是一个等腰三角形,故选项B不符合题意;
选项C是圆柱的侧面展开图,是一个长方形,故选项C符合题意;
选项D的左视图是一个等腰三角形,故选项D不符合题意;
故选:.
根据圆柱、圆锥的特征解答即可.
本题考查了几何体的展开图以及认识平面图形,掌握圆柱和圆锥的特征是解答本题的关键.
5.【答案】
【解析】解:从上面看几何体得到的平面图形是中间带一条纵向实线的正方形,
故选:.
根据俯视图是从上面看几何体得到的平面图形即可解答.
此题考查了简单几何体的三视图的判断,正确理解俯视图为从上方看物体是解题的关键.
6.【答案】
7.【答案】
【解析】解:的力臂大于的力臂这一判断过程体现的数学依据是垂线段最短.
故选:.
根据垂线段最短判断即可.
本题主要考查了垂线段最短,熟练掌握垂线段最短的性质是解答本题的关键.
8.【答案】
【解析】解:用圆规比较两条线段和的长短,,
故选:.
根据比较线段长短的方法即可得出答案.
本题考查了线段的大小比较,熟练掌握线段大小比较的方法是解答本题的关键.
9.【答案】
【解析】解:由已知可得,主视图为长为,宽为的矩形,
所以圆柱的主视图的面积为.
故选:.
判断出圆柱的主视图矩形的长和宽,再根据矩形的面积公式列式计算即可得解.
此题主要考查了点、线、面、体以及简单几何体的三视图,关键是掌握主视图是从几何体的正面看所得到的图形.
10.【答案】
【解析】解:、两点之间,线段最短,命题正确,符合题意;
B、菱形的对角线互相垂直,但不一定相等,故本选项命题错误,不符合题意;
C、正五边形的外角和为,故本选项命题错误,不符合题意;
D、直角三角形不一定是轴对称图形,故本选项命题错误,不符合题意;
故选:.
根据两点之间,线段最短、菱形的性质、正多边形的外角和、轴对称图形的概念判断即可.
本题考查的是命题与定理,正确的命题叫真命题,错误的命题叫做假命题.判断命题的真假关键是要熟悉课本中的性质定理.
11.【答案】
【解析】解:根据“两直线平行,内错角相等”可得,
,
故选:.
根据方向角的定义,利用“两直线平行,内错角相等”可得答案.
本题考查方向角,理解方向角的定义,掌握两直线平行,内错角相等是正确解答的关键.
12.【答案】
【解析】解:,
,
,
,
,
故选:.
根据平行线的性质可得,再根据垂直定义可得,然后利用直角三角形的两个锐角互余进行计算,即可解答.
本题考查了平行线的性质,度分秒的换算,垂线,三角形内角和定理,根据题目的已知条件并结合图形进行分析是解题的关键.
13.【答案】
【解析】解:,
,
,
,
.
故选:.
由平行线的性质推出,求出,由三角形的外角性质得到.
本题考查平行线的性质,角的计算,直角三角形的性质,关键是由平行线的性质推出.
14.【答案】
【解析】解:
,
,
,
,
,
故选:.
利用“同位角相等,两直线平行”得,再利用“两直线平行,同位角相等”得,最后由和互为补角,从而求出得度数.
本题考查的是平行线的判定与性质、余角和补角,掌握平行线的判定和性质是解题的关键.
15.【答案】
【解析】解::由作图痕迹可知,射线为的平分线;
:由作图痕迹可知,,,
又,
≌,
同理可得≌,≌,
,
射线为的平分线;
:由作图痕迹可知,,,
可得,
又由图可知,
,
,
射线为的平分线;
:由作图痕迹可知,,是等腰三角形,
射线是的垂直平分线,
也是的平分线.
故选:.
根据角平分线的定义即可得到结论.
本题考查了作图基本作图,角平分线的定义,正确地识别图形是解题的关键.
16.【答案】
【解析】【分析】
本题考查了求两点间的距离和线段中点的定义,主要考查学生的计算能力,关键是分类讨论.
根据题意画出符合条件的两种情况,求出的值,根据线段中点定义得出,,根据或计算可得.
【解答】
解:当在线段上时,
因为,是的中点,
所以,
又因为,
所以,
因为是线段的中点,
所以,
所以;
当在线段的延长线上时,
因为,是的中点,
所以,
又因为,
所以,
因为是线段的中点,
所以,
所以,
综上:.
故选:.
17.【答案】
【解析】解:,
,
俯视图的长为,宽为,
则俯视图的面积,
所以长方体的表面积为:.
故选:.
由主视图和左视图的宽为,结合两者的面积得出俯视图的长和宽,从而得出答案.
本题主要考查由三视图判断几何体,解题的关键是根据主视图、俯视图和左视图想象几何体的前面、上面和左侧面的形状,以及几何体的长、宽、高.
18.【答案】
【解析】【分析】
本题考查直线的性质、直线、射线、线段等问题,关键是根据直线的性质、直线、射线、线段的概念解答.根据直线的性质、直线、射线、线段的概念判断即可.
【解答】
解:笔尖在纸上快速滑动写出一个又一个字,这能说明点动成线,正确;
要整齐地栽一行树,只要确定两端的树坑位置,就能确定这一行树坑所在的直线,这是运用数学知识两点确定一条直线,正确;
把一个直角三角形以直角边为轴旋转一周得到的几何体是圆锥,错误;
连接两点间的线段的长度,叫做这两点的距离,错误;
两条有公共顶点的射线组成的图形叫角,错误;
故选B.
19.【答案】
【解析】解:圆柱的底面半径为,高为,
圆柱的体积为,故选项A不符合题意;
B.圆柱的高为,
圆柱的母线长为,故选项B正确,符合题意;
C.圆柱的底面半径为,高为,
圆柱的底面周长为,
侧面积为,故选项C正确,符合题意;
D.圆柱的底面周长为,高为,
圆柱的侧面展开图的周长为,故选项D错误,不符合题意,
综上,正确的结论为,,
故选:.
运用圆柱的体积,母线长,侧面积以及侧面展开图的周长相关知识求解各选项再判断即可.
本题主要考查二次根式的应用,几何体的表面积,几何体的展开图,关键是相关公式的熟练应用.
20.【答案】两点之间,线段最短
【解析】解:其中蕴含的数学道理是两点之间,线段最短,
故答案为:两点之间,线段最短.
根据两点之间线段最短得出即可.
本题考查了线段的性质,解决本题的关键是准确理解两点之间,线段最短.
21.【答案】
【解析】解:平板弹墨线,体现了基本事实“两点确定一条直线”;
建筑工人砌墙,体现了基本事实“两点确定一条直线”;
会场摆直茶杯,体现了基本事实“两点确定一条直线”;
弯河道改直,体现了基本事实“两点之间线段最短”;
所以,在上列现象中,体现了基本事实“两点确定一条直线”的有,
故答案为:.
根据直线的性质,逐一判断即可解答.
本题考查了直线的性质,熟练掌握直线的性质是解题的关键.
22.【答案】
【解析】解:如图所示,
,
,
,
,
倍.
故答案为:.
根据题意画出图形,由线段的和差倍分解答即可.
本题考查了两点间的距离,线段的和差,掌握两点间的距离,线段的和差计算是解题的关键.
23.【答案】
【解析】【分析】本题考查了尺规作图,根据作一条线段等于已知线段的作法可得出,即可求解.
【详解】解由作图可知,
,
,
故答案为.
24.【答案】
【解析】解:六棱锥有条棱;
故答案为:;
观察上面的多面体模型可知,棱锥的顶点数、面数、棱数之间的数量关系为:.
故答案为:.
根据六棱锥的特征即可得出答案;
观察可得顶点数面数棱数;
本题主要考查欧拉公式,掌握多面体的特征是解题的关键.
25.【答案】;
【解析】解:先用个图拼成一个长为,宽为的长方形,面积为,则个这样的长方形拼成一个面积为的正方形,此时边长为,则需图的个数:个;
同理用个图拼成长,宽,高分别为,,的长方体,用个这样的长方体拼成一个长,宽,高为,,的长方体,用个这样的长方体可以拼成长,宽,高为,,的正方体,此时需要:个.
故答案为:;.
先拼成基础单元,再分析,即可解答.
本题考查展开图折叠成几何体,最小公倍数等知识.先拼成一个基础图形体,再根据正方形体的特征,即可解答.
26.【答案】两点之间,线段最短
【解析】解:这一现象的数学知识是:两点之间,线段最短.
故答案为:两点之间,线段最短.
根据线段的性质:两点之间、线段最短即可解答.
本题主要考查了线段的性质,掌握两点之间、线段最短并灵活应用是解题的关键.
27.【答案】解:滤纸能紧贴此漏斗内壁,理由如下,
方法一:如图作出示意图,由题意知,,
折叠后,
底面周长,
,
,
,
∽,
滤纸能紧贴此漏斗内壁.
方法二:由得,
图中,,
图中,,
,
,
滤纸能紧贴此漏斗内壁.
由知,
,
过作于点,则,
在中,,
.
即圆锥形的体积是.
【解析】证∽即可得证;
利用圆锥体积公式计算即可.
本题主要考查了圆锥的计算、相似三角形判定、勾股定理等知识,正确读懂题意和掌握圆锥体积公式是解题关键.
28.【答案】解:如图,即为所求作;
.
【解析】【分析】
本题考查了尺规作图作一条线段等于已知线段,作一个角等于已知角,垂直平分线的性质,勾股定理,锐角三角函数等知识.
根据作一条线段等于已知线段,作一个角等于已知角的尺规作图方法解答即可;
首先判断出点是线段的垂直平分线于线段的垂直平分线的交点,得到,再利用锐角三角函数的定义求出,在中,利用勾股定理求出半径长即可.
【解答】
解:见答案;
经过、两点的圆的圆心满足,
点是线段的垂直平分线于线段的垂直平分线的交点,
如图,作,作的垂直平分线交于点,
,,
,
,
在中,,
,
设,
,
在中,由勾股定理得:,
即,
解得,
的半径为.
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