内容正文:
1.如图所示的空间图形中,不是棱锥的为( )
解析:选A.结合棱锥的定义可知,只有A不符合其定义.
2.棱锥的侧面和底面可以都是( )
A.三角形 B.四边形
C.五边形 D.六边形
解析:选A.三棱锥的侧面和底面均是三角形.
3.下列说法正确的是( )
A.棱台的两个底面相似
B.棱台的侧棱长都相等
C.棱锥被平面截成的两部分是棱锥和棱台
D.棱柱的侧棱都相等,侧面都是全等的平行四边形
解析:选A.由棱台的定义知A正确,B,C不正确;棱柱的侧棱都相等且相互平行,且侧面是平行四边形,但侧面并不一定全等,D不正确.
4.若棱台上、下底面的对应边之比为1∶2,则上、下底面的面积之比是( )
A.1∶2 B.1∶4
C.2∶1 D.4∶1
解析:选B.由棱台的结构特征知,棱台的上、下底面是相似多边形,面积比为对应边之比的平方.
5.用一个平行于棱锥底面的平面去截棱锥,截得的棱台上、下底面积之比为1∶4,截去的棱锥的顶点到底面的距离为3,则棱台上、下底面的距离为( )
A.12 B.9
C.6 D.3
解析:选D.设原棱锥顶点到底面的距离为h,由题意得()2=,则h=6(负值已舍去),
所以棱台上、下底面的距离为6-3=3.
6.(多选)在如图所示的几何体中,关于其结构特征,下列说法正确的是( )
A.该几何体是由两个同底的四棱锥组成的
B.该几何体有12条棱,6个顶点
C.该几何体有8个面,并且各个面均为三角形
D.该几何体有9个面,其中一个面是四边形,其余均为三角形
解析:选ABC.根据几何体的形状,得该几何体是由两个同底的四棱锥组成的,且有12条棱,6个顶点,8个面,且每个面都是三角形,所以选项A,B,C正确,选项D错误.故选ABC.
7.一个棱台至少有________个面,面数最少的棱台有________个顶点,有________条棱.
解析:面数最少的棱台是三棱台,共有5个面,6个顶点,9条棱.
答案:5 6 9
8.若正四棱台的上、下底面边长分别是5和7,对角面上的对角线长为9,则该棱台的高为_____________________________________________________.
解析:由题意,得正四棱台的对角面为等腰梯形,其中上底长为5,下底长为7,对角线长为9,则高为=3.
答案:3
9.已知正四棱锥的底面边长为4,侧棱长为3,则此四棱锥的表面积为____________.
解析:该正四棱锥的四个侧面都是腰长为3,底边长为4的等腰三角形,底面是边长为4的正方形,所以该四棱锥的表面积为4××4×+4×4=16+8.
答案:16+8
10.(13分)试从如图所示的正方体ABCDA1B1C1D1的八个顶点中取若干个顶点,连接后构成以下空间几何体,并且用适当的符号将其表示出来.
(1)只有一个面是等边三角形的三棱锥;(4分)
(2)四个面都是等边三角形的棱锥;(4分)
(3)三棱柱.(5分)
解:(1)如图1所示,三棱锥A1AB1D1.(答案不唯一)
(2)如图2所示,三棱锥B1ACD1.(答案不唯一)
(3)如图3所示,三棱柱ABDA1B1D1.(答案不唯一)
11.(多选)如图,长方体ABCDA1B1C1D1被一个平面截成两个几何体,其中EF∥B1C1∥BC,则( )
A.几何体ABCDA1EFD1是一个六面体
B.几何体ABCDA1EFD1是一个四棱台
C.几何体AA1EBDD1FC是一个四棱柱
D.几何体BB1ECC1F是一个三棱柱
解析:选ACD.在长方体ABCDA1B1C1D1中,EF∥B1C1∥BC,EB1∥FC1,故四边形EB1C1F为平行四边形,所以EF=B1C1.因为几何体ABCDA1EFD1有六个面,所以几何体ABCDA1EFD1是一个六面体,故A正确;因为AA1∥DD1,所以侧棱的延长线不能交于一点,故几何体ABCDA1EFD1不是四棱台,故B错误;因为几何体AA1EBDD1FC的侧棱平行且相等,四边形AA1EB与四边形DD1FC是平行且全等的四边形,所以几何体AA1EBDD1FC为四棱柱,同理几何体BB1ECC1F是一个三棱柱,故C,D正确.
12.已知正四棱锥PABCD的底面边长为4 cm,高PO与斜高PE之间的夹角为30°,如图所示,则正四棱锥的侧面积为________,表面积为____________.
解析:正四棱锥的高PO,斜高PE,与底面边心距OE组成Rt△POE.因为OE=2 cm,∠OPE=30°,所以斜高PE==4(cm),
因此S侧=4×BC·PE=4××4×4=32(cm2),
S表面积=S侧+S底=32+16=48(cm2).
答案:32 cm2 48 cm2
13.(2025·辽阳月考)已知正三棱锥PABC的侧棱长为2,∠APB=∠APC=∠BPC=30°.E,F分别是BP,CP上的点,则△AEF周长的最小值为________.
解析:△AEF的周长即为AE,EF,FA三条线段的和,作出该三棱锥的侧面展开图,如图所示.当A,E,F,A′四点共线时,△AEF的周长取得最小值,由题意得∠APB=∠BPC=∠CPA′=30°,所以∠APA′=90°,AA′==2.所以△AEF周长的最小值为2.
答案:2
14.(13分)已知正四棱台上、下底面边长分别为3和9.若侧棱所在直线与上、下底面的中心的连线所成的角为45°,求棱台的侧面积.
解:如图正四棱台ABCDA1B1C1D1,设O1,O分别为上、下底面的中心,连接O1O,AC,A1C1,过点C1作C1E⊥AC于点E,过点E作EF⊥BC于点F,连接C1F,则C1F为正四棱台ABCDA1B1C1D1的斜高.由题意知∠CC1E=45°,
CE=CO-EO=CO-C1O1=×(9-3)=3.
所以在Rt△C1EC中,C1E=CE=3,又EF=CE×sin 45°=3×=3,所以C1F===3.所以棱台的侧面积S侧=×(3+9)×3×4=72.
15.(15分)如图,在边长为2a的正方形ABCD中,E,F分别为AB,BC的中点,沿图中虚线将3个三角形折起,使点A,B,C重合,重合后记为点P.问:
(1)折起后形成的几何体是什么几何体?(5分)
(2)这个几何体共有几个面?每个面的三角形有何特点?(5分)
(3)每个面的三角形面积为多少?(5分)
解:(1)如图,折起后的几何体是三棱锥.
(2)这个几何体共有4个面,其中△DEF为等腰三角形,△PEF为等腰直角三角形,△DPE和△DPF均为直角三角形.
(3)S△PEF=a2,S△DPF=S△DPE=×2a×a=a2,
S△DEF=×a× =a2.
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