内容正文:
假期作业10 多面体
●[每日一语] 天天都是一个出发点,天天都有一点前进,天天都有一点收成!
一、棱柱
1.多面体:由若干个平面多边形围成的几
何体叫多面体,围成多面体的各个多边
形叫做多面体的面;相邻两个面的公共
边叫做多面体的棱,棱与棱的公共点叫
做多面体的顶点.
2.棱柱概念:有两个面互相平行,其余各面
都是四边形,并且每相邻两个四边形的
公共边都互相平行,由这些面所围成的
几何体叫做棱柱.
3.棱柱的性质:侧棱都相
等,侧面是平行四边
形;两个底面与平行于
底面的截面是全等的
多边形.
4.棱柱的分类
(1)按底面多边形的边数分为:三棱柱、四
棱柱等.
(2)按侧棱是否垂直底面分为斜棱柱,直棱
柱(底面是正多边形的直棱柱,叫正棱柱;
底面是平行四边形的四棱柱也叫做平行
六面体)
5.正棱柱性质
两个底面是平行且全等的正多边形:侧
面都是全等的矩形;侧棱互相平行并垂
直于底面,各侧棱长都相等,并且等于正
棱柱的高.
6.直棱柱的表面积和体积
直棱柱侧面积为S直棱柱侧=ch
直棱柱的表面积为S直棱柱表=ch+2S底
直棱柱的体积公式V直棱柱=S底h
其中,c为底面周长,h 为高,S底 表示底
面的面积.
二、直观图
1.画法:常用斜二测画法.
2.规则:(1)原图形中x轴、y轴、z轴两两垂
直,直观图中x 轴、y轴的夹角为45°(或
135°),z轴与x轴、y轴所在平面垂直.
(2)原图形中平行于坐标轴的线段,直观图
中仍平行于坐标轴;平行于x轴和z轴的
线段在直观图中保持原长度不变,平行于y
轴的线段长度在直观图中变为原来的一半.
三、棱锥
1.概念:有一个
面是多边形,
其 余 各 面 是
有 一 个 公 共
顶 点 的 三 角
形,由这些面
所 围 成 的 几
何体叫做棱锥.如果有一个棱锥的底面
是正多边形,并且顶点在底面的射影是
底面的中心,这样的棱锥叫做正棱锥.
2.性质:正棱锥各侧棱相等,各侧面是全等
的等腰三角形.
3.常见棱锥:正三棱锥是底面为等边三角
形,三个侧面是全等的等腰三角形的三
棱锥.正四面体是每个面都是全等的等
边三角形的三棱锥,正四面体是特殊的
正三棱锥.
4.侧面展开图:正n棱锥的侧面展开图是
有n 个全等的等腰三角形组成的.
5.正棱锥的表面积和体积
正棱锥侧面积为S正棱锥侧=12ch′
正棱锥的表面积为S正棱锥表=12ch′+S底
正棱锥的体积公式V正棱锥=13S底h
其中,c为底面周长,h′为斜高,h 为高,
S底 表示底面的面积.
91
一、选择题
1.下列说法中正确的是 ( )
A.棱柱的侧面可以是三角形
B.棱柱的各条棱都相等
C.所有几何体的表面都能展成平面图形
D.正方体和长方体都是特殊的四棱柱
2.下列命题正确的是 ( )
A.棱柱的侧面都是矩形
B.棱柱的侧棱都相等
C.由六个大小一样的正方形组成的图形
是正方体的展开图
D.棱柱的侧棱总与底面垂直
3.如果一个长方体的长,宽,高分别是6,5,
3,则它的体积为 ( )
A.15 B.18 C.30 D.90
4.已知正四棱锥的底面边长为6,侧棱长为
5,则此棱锥的侧面积为 ( )
A.6 B.12
C.24 D.48
5.用斜二测画法画水平放置的平面图形的直
观图,对其中的线段说法错误的是 ( )
A.原来相交的仍相交
B.原来垂直的仍垂直
C.原来平行的仍平行
D.原来共点的仍共点
6.斜二测画法是绘制直观图的常用方法,
下列关于斜二测画法和直观图的说法正
确的是 ( )
A.矩形的直观图一定是矩形
B.等腰三角形的直观图一定是等腰三角形
C.平行四边形的直观图一定是平行四边形
D.菱形的直观图一定是菱形
7.下列说法中错误的是 ( )
A.两条平行线段在直观图中对应的两条
线段仍然平行
B.平行于坐标轴的线段长度在直观图中
仍然保持不变
C.平行于坐标轴的线段在直观图中仍然
平行于坐标轴
D.斜二测坐标系取的角可能是135°
8.棱长均为1的正四面体的表面积是 ( )
A.3 B.3+1
C.2 3 D.2 3+1
9.已知正四棱锥SABCD的底面边长为2,
侧棱长为 3,则该正四棱锥的体积等于
( )
A.43 B.
4 3
3 C.4 3 D.4
10.已知正四棱柱(即底面是正方形的直棱
柱)的底面边长为3cm,侧面的对角线
长是3 5cm,则这个正四棱柱的表面积为
( )
A.90cm2 B.36 5cm2
C.72cm2 D.54cm2
二、填空题
11.一个棱柱的侧面展开图是三个全等的
矩形,矩形的长和宽分别为5cm,4cm,
则该棱柱的侧面积为 cm2.
12.已知正三棱柱 ABCA1B1C1 的侧棱长
为2 3,底面边长为2,则该三棱柱的体
积为 .
13.如图,平行四边形O′A′B′C′,是四边形
OABC的直观图.若O′A′=3,O′C′=
2,则原四边形OABC的周长为 .
14.底面边长和高都为2的正四棱锥的表
面积为 .
15.如图是用斜二测画法
画出的水平放置的正
三角形 ABC 的直观
图,其中O′B′=O′C′
=2,则三角形A′B′C′的面积为 .
02
三、解答题
16.«九章算术»是中国古代的数学专著,在
卷五«商功»重有一问题:今有沟,上广
一丈五尺,下广一丈,深五尺,袤七丈问
积几何? 答曰:四千三百七十尺.意思
是说现在有—条水沟,截面是梯形,梯
形上底长—丈五尺,下底长—丈,水沟
的深为五尺,长七丈.问水沟的容积是
多大? 答案是4375立方尺.若此沟两
坡面坡度相同,某人想给此沟表面铺上
水泥进行固定,不计水泥厚度,则需要
水泥多少平方尺? (一丈等于十尺)
17.已知棱长为5,底面为正方形,各侧面均
为正三角形的四棱锥SABCD.
(1)求它的表面积;
(2)求它的体积.
路程问题
两列火车在同一轨道上以每小时30英里的速度相对而行,且相距1英里,这时栖
在一列火车前面的一只燕子以每小时60英里的速度朝着另一列火车飞去,当它飞到另
一列火车上时,它又迅速地飞回来,它一直这样飞过去飞回来,直到两列火车不可避免
地发生碰撞,问这只燕子共飞了多少英里?
大多数人都是先计算出它每一次来回飞的路程,然后把这些结果累加起来,这涉及
无穷级数求和的问题,这样做并不难,但很麻烦、费时,实际上这里有一个技巧,首先计
算出两列火车要经过多长时间才能碰撞,很容易算出来是1分钟.而燕子每小时飞60
英里,则1分钟飞1英里,这样我们便直接得出了答案,这启示我们要学会变换思维.
12
整理得:k=43
,
所以切线方程为:4
3x-y+
14
3=0
,
即4x-3y+14=0.
所以过点 M(1,6)且与圆x2+y2+2x-3=0相切的切
线方程为x=1或4x-3y+14=0.
17.解:(1)由题意得A(40,40),B(-240,0),
设圆C的方程为x2+y2+Dx+Ey+F=0,因为圆C
经过O,A,B 三点,
所以
F=0,
402+402+40D+40E+F=0,
(-240)2-240D+F=0,
ì
î
í
ïï
ï
解得
D=240,
E=-320,
F=0.
{
所以圆C的方程为x2+y2+240x-320y=0;(或(x+
120)2+(y-160)2=40000)
(2)圆C 化 成 标 准 方 程 为 (x+120)2 +(y-160)2 =
40000,圆心为C(-120,160),半径r=200,
因 圆 C 到 直 线 y = - x - 200 的 距 离 d =
|-120+160+200|
2
=120 2<r.
所以直线y=-x-200与圆C 相交,即小汽车会进入
安全预警区.
假期作业10
知能训练
1.D [棱柱的侧面都是四边形,A 不正确;棱柱的各条侧
棱相等,所以 B不正确;球不能展开为平面图形,C不正
确;正方体和长方体都是特殊的四棱柱.D正确.]
2.B [A选项,棱柱的侧面不—定是矩形,A错误;B选项,
棱柱的侧棱都相等,B正确;C选项,六个大小一样的正
方形必须以一定顺序排列,才能形成正方体的展开图,C
错误;D选项,棱柱的侧棱不—定与底面垂直,D错误.]
3.D [因长方体的长、宽、高分别是6,5,3,所以该长方体
的体积为V=6×5×3=90.]
4.D [正四棱锥的底面边长为6,侧棱长为5,则其斜高h′
= 52- 62( )
2
=4,所以正四棱锥的侧面积S= 12 ×4
×6×4=48.]
5.B [根据斜二测画法可知:平行不变,即原图中的平行
的线段直观图也平行,原图中相交的线段直观图中也相
交,但相对应的角度会改变,所以错误的是B.]
6.C [对 A,矩形的直观图可以是平行四边形,故 A 错误;
对B,等腰三角形的直观图的两腰不相等,不一定为等腰
三角形,故 B错误;对 C,根据斜二测画法的规则线段的
平行性不变,所以平行四边形的直观图一定是平行四边
形,故C正确;对D,菱形的直观图中,一组对边长度可以
改变,所以直观图不一定是菱形,故 D错误.]
7.B [平行于y轴的线段长度在直观图中变为原来的一
半,故 B 错 误,由 斜 二 测 画 法 的 基 本 要 求 可 知 A、C、D
正确.]
8.A [由正四面体的概念可知,其四
个面均是全等的等边三角形由其棱
长为1,所以S△ABC =
1
2AB
AC
sin60°= 34
,
所 以 可 知:正 四 面 体 的 表 面 积 为
4S△ABC= 3.]
9.A [如 图,正 四 棱 锥SABCD,SB=
3,OB= 2,则SO=1,则该正四棱锥
的体积V=13×2×2×1=
4
3.
]
10.A [由 题 意 侧 棱 长 为 (3 5)2-32
=6.所以表面积为:S=4×3×6+2
×32=90(cm2).]
11.解析:棱柱侧面展开图的面积即为棱柱的侧面积
∴棱柱的侧面积为:3×5×4=60
答案:60.
12.解析:由题设,所以该三棱柱的体积为V=2 3×12×2
×2×sin60°=6.
答案:6
13.解析:根据题意,平行四边形 O′A′B′C′
是四边形OABC 的直观图.
若O′A′=3,O′C′=2,则原四边形OABC
为矩形,如图:其中OA=3,OC=4,故原
四边形 OABC 的 周 长l=2(OA+OC)
=14.
答案:14.
14.解析:如图所示,PO=2,OH=
1,则PH= 5,S△PCD =
1
2 ×2
× 5= 5.故正棱锥的表面积
为2×2+4× 5=4+4 5
答案:4+4 5
15.解析:如图O′B′=O′C′=2,所
以BC=B′C′=4
又△ABC为正三角形,则AO=2 3,故A′O′= 3,
所以S△A′B′C′=
1
2×B′C′×A′O′×sin45°=
1
2×4× 3
× 22= 6.
答案:6.
16.解:依题意,该沟是一个底面为梯形的直四棱柱,底面
梯形的上底长一丈五尺,下底长一丈,高5尺,棱柱的高
为70尺,因为该沟两边坡面坡角相等,所以坡面宽为
52+ 52( )
2
=5 52
,
所 以 此 沟 表 面 为 三
个矩形面积,矩形的
长为 70 尺,宽 分 别
为 10 尺,5 52
尺,
5 5
2
尺,所以面积共计为700+350 5平方尺.
85
17.解:(1)∵四棱锥SABCD 的各
棱长均为5,底面为正方形,各侧
面均为正三角形,∴它的表面积
为4×12SA
SBsin∠ASB
+AB2=4× 12×5
2× 32+5
2
=25+25 3;
(2)连接AC,BD,AC∩BD=O,连接SO,则SO 为棱锥
的高,则SO= SB2-OB2= 52- 5 2
2
æ
è
ç
ö
ø
÷
2
=5 22
,
故棱锥的体积V=13×5
2×5 22 =
125 2
6 .
假期作业11
知能训练
1.B [用一个宽2厘米、长3厘米的矩形卷一个圆柱,所
以此圆柱的侧面积为矩形的面 积2×3=6平方厘米.]
2.C [由题意,圆柱的轴截面是面积为100的正方形,可
得圆柱的轴截面边长为10,所以圆柱的底面半径为5,母
线长为10,所以侧面积为2π×5×10=100π.]
3.C [由题意,矩形 ABCD 中,AB=3,BC=2,即圆柱的
底面圆的半径为r=2,高为h=3,所以圆柱的体积为V
=πr2h=π×22×3=12π.]
4.A [设圆锥的母线长为l,圆
锥的高为h,因为圆锥 的 底 面
半径为2,其侧面 展 开 图 为 一
个半圆,可得πl=2π×2,解得
l=4,则 圆 锥 的 高 为 h=
SA2-r2=2 3.]
5.C [设圆锥的母线长为l,则l2π3=2π
,解得l=3,则该
圆锥的表面积为π×3×1+π×12=4π.]
6.A [依题意圆锥的高h1=4,圆柱的高h2=6,底面半径
r=8,所以圆锥的母线l= h21+r2=4 5,所以油罐的表
面积S=2πrh2+πr2+πrl=2π×8×6+π×82+π×8×
4 5=(60+32 5)π.]
7.B [由题意可得大铁球的体积等于三个小球体积之和,
设大铁球的半径为r,可得 43πr
3= 43π
(63+83+103),
则r3=1728=123,则r=12.]
8.A [由题意知,圆锥的体积等于球的体积,设球的半径
为R,则43πR
3=13π×2
2×1,解得R=1,故球的表面积
为4πR2=4π.]
9.B [设球的半径为R,平面截球体所得的圆的半径为r,
则由题可得πr2=π,解得r=1,所以R= 12+12= 2,
所以球的体积为4π
3×
(2)3=8 2π3 .
]
10.B [设球的半径、表面积、体积为R、S、V,扩大后的半
径、表 面 积、体 积 为 R′、S′、V′,S′S =2⇒
4πR′2
4πR2
=2⇒
R′
R( )
2
=2⇒R′R = 2
,V′
V =
4
3πR′
3
4
3πR
3
= 2( )
3=2 2.]
11.解析:由题设,若圆柱的高为h,则V=4πh=16π,故h=
4,所 以 圆 柱 的 表 面 积 为 S=4×2×2π+2×π×22
=24π.
答案:24π
12.解析:设 球 的 半 径 为 R,则 43πR
3× 78 =
28π
3
,解 得 R
=2.
答案:2
13.解析:设圆锥的母线长为l,底面
半径为r,高为h,根据题意可得:
l=2,πrl=2π,则r=1,∴h=
l2-r2= 3,则 该 圆 锥 的 体 积
V=13πr
2×h= 3π3 .
答案:3π
3
14.解析:设圆锥的底面半径为r,因为三棱锥的轴截面为
等腰直角三角形,所以三棱锥的高为r,母线长为 2r,
所以1
3πr
3=9π,解得r=3,三棱锥的高为3,母线长为
3 2,则 三 棱 锥 的 侧 面 积 为S= 12 ×2π×3×3 2=
9 2π.
答案:9 2π
15.解析:用一平面去截球所得截面为
圆,设小圆的半径为r,球的半径为
R,由题意,πr2=π,得r=1cm,又
因为球心到该截面的距离为1cm,
所以R= 12+12= 2,得球的体
积为4
3πR
3=43π 2( )
3=8 23 πcm
3.
答案:8 2
3 π
16.解:设圆锥的底面半径为r,侧面母线长为l,圆锥的高
为h,则πrl=2 2π,因为l=2 2,所以r=1,所以h=
l2-r2= 7,所以圆锥的体积V=13πr
2h= 7π3 .
17.解:(1)∵球的直径是6cm,可得半径R=3cm,∴两个
半球的体积之和V球 =43πR
3=43π×27=36πcm
3,且
V圆柱 =πR2×h=π×9×2=18πcm3,∴该“浮球”的体
积V=V球 +V圆柱 =36π+18π=54π≈169.6cm3;
(2)根据题意,上、下两个半球的表面积为S球表 =4πR2
=4×π×9=36πcm2,而“浮球”的圆柱筒侧面积S圆柱侧
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