内容正文:
专题07 立体几何概念、斜二测画法与几何体的表面积、体积
知识点1:空间几何体的定义及分类
1.空间几何体:如果只考虑物体的 形状 和 大小 ,而不考虑其他因素,那么由这些物体抽象出来的 空间图形 就叫做空间几何体.
2.空间几何体的分类
类别
定义
图示
多面体
一般地,由若干个 平面多边形 围成的几何体叫做多面体.围成多面体的各个 多边形 叫做多面体的面;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
旋转体
一条平面曲线(包括直线)绕它所在平面内的 一条定直线 旋转所形成的 曲面 叫做旋转面,封闭 的旋转面围成的几何体叫做旋转体. 这条定直线 叫做旋转体的轴
【注意】多面体最少有4个面、4个顶点和6条棱.
知识点2:棱柱的结构特征
1.棱柱的结构特征
棱柱
图形及表示
定义:一般地,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
如图可记作:棱柱ABCDEF-A′B′C′D′E′F′
2.棱柱的分类
(1)按底面多边形边数来分:三棱柱、四棱柱、五棱柱……
(2)按侧棱是否与底面垂直:
侧棱垂直于底面的棱柱叫做 直棱柱 (如图①③);
侧棱不垂直于底面的棱柱叫做 斜棱柱 (如图②④);底面是正多边形的直棱柱叫做 正棱柱 (如图③);
底面是平行四边形的四棱柱也叫做 平行六面体 (如图④).
【注意】常见的几种四棱柱之间的转化关系:
知识点3:棱锥、棱台的结构特征
1.棱锥的结构特征
定义
一般地,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
图示及相关概念
如图可记作:
棱锥 S-ABCD
底面: 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
分类
按底面多边形的边数分:三棱锥,四棱锥,五棱锥……其中三棱锥又叫四面体.底面是 正多边形 ,并且顶点与底面中心的连 线垂直 于底面的棱锥叫做正棱锥
2.棱台的结构特征
定义
用一个平行于棱锥底面的平面去截棱锥,把底面和截面之间那部分多面体叫做棱台
图示及相关概念
如图可记作: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:除上、下底面以外的面;
侧棱:相邻侧面的公共边;
顶点:侧面与上(下)底面的公共顶点
分类
由几棱锥截得的棱台叫做几棱台,如三棱台、四棱台……
知识点4:旋转体的结构特征
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
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
球常用表示球心的字母来表示,如图中的球可记作 球O
知识点5:斜二测画法
1.直观图是观察者站在某一点观察一个空间几何体获得的图形.
2.斜二测画法
我们常用斜二测画法画空间图形及水平放置的平面图形的直观图.斜二测画法是一种特殊的 平行投影 画法.
3.用斜二测画法画水平放置的平面图形的直观图的步骤
【注意】
1.斜二测画法画图的关键是在原图中找到决定图形位置与形状的点,并在直观图中画出.
2.斜二测画法的位置特征与度量特征简记为:横不变、纵折半,平行位置不改变.
空间几何体的直观图的画法
(1)画轴:与平面图形的直观图画法相比多了一个 z 轴,直观图中与之对应的是 z′ 轴.
(2)画底面: O′x′y′平面 表示水平平面,O′y′z′平面 和 O′x′z′平面 表示竖直平面,按照平面图形的画法,画底面的直观图.
(3)画侧棱:已知图形中平行于z轴(或在z轴上)的线段,在其直观图中平行性和长度都不变.
(4)成图:去掉辅助线,将被遮挡的部分改为虚线 .
(5)直观图与原图形面积之间的关系:若一个平面多边形的面积为S,其直观图的面积为S′,
则有S′= S或S= 2 S′.
知识点6:棱柱、棱锥、棱台的表面积
多面体的表面积就是围成多面体各个面的面积的和.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.
知识点7:棱柱、棱锥、棱台的体积
几何体
体积
说明
棱柱
V棱柱=Sh
S为棱柱的 底面积 ,h为棱柱的 高
棱锥
V棱锥=Sh
S为棱锥的 底面积 ,h为棱锥的 高
棱台
V棱台=h·
S′,S分别为棱台的 上、下底面面积 ,h为棱台的 高
知识点8:简单组合体的表面积与体积
图形
表面积公式
圆柱
底面积:S底= 2πr2 ;
侧面积:S侧= 2πrl ;
表面积:S= 2πr(r+l)
圆锥
底面积:S底= πr2 ;
侧面积:S侧= πrl ;
表面积:S= πr(r+l)
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= π(r′l+rl) ;
表面积:S= π(r′2+r2+r′l+rl)
知识点9:圆柱、圆锥、圆台的体积
(1)V圆柱=πr2h(r是底面半径,h是高).
(2)V圆锥=πr2h(r是底面半径,h是高).
(3)V圆台=πh(r2+r′r+r′2)(r′,r分别是上、下底面半径,h是高).
考点一 基本立体图形的概念
考点二 直观图中长度与面积问题
考点三 棱柱、棱锥、棱台的表面积
考点四 棱柱、棱锥、棱台的体积
考点五 圆柱、圆锥、圆台的表面积
考点六 圆柱、圆锥、圆台的体积
考点七 组合体的体积与表面积
考点一 基本立体图形的概念
1.(25-26高一下·重庆·期中)(多选)下列结论正确的是( )
A.圆锥的轴截面是等边三角形
B.长方体是直四棱柱,直四棱柱不一定是长方体
C.用一个平面去截三棱锥,必得到一个三棱锥和一个三棱台
D.四棱柱、四棱台、五棱锥都是六面体
2.(25-26高一下·四川绵阳·期中)(多选)下列说法正确的是( )
A.平行六面体的各个面都是平行四边形
B.圆柱的侧面展开图是一个正方形
C.将棱台的侧棱延长后必交于一点
D.将直角三角形绕其一边所在的直线旋转一周形成的旋转体是圆锥
3.(25-26高二·全国·暑假作业)(多选)下列命题正确的是( )
A.过球面上任意两点只能作一个经过球心的圆
B.球的任意两个经过球心的圆的交点的连线是球的直径
C.用不过球心的截面截球,球心和截面圆心的连线垂直于截面
D.球的半径是球面上任意一点和球心的连线段
4.(25-26高二·全国·暑假作业)下列命题正确的是_________.(填序号)
①以直角梯形的一腰所在直线为轴旋转一周所得的旋转体是圆台;
②圆柱、圆锥、圆台的底面都是圆;
③以等腰三角形的底边上的高线所在的直线为旋转轴,其余各边旋转一周形成的几何体是圆锥;
④半圆绕其直径所在直线旋转一周形成球面;
⑤用一个平面去截球,得到的截面是一个圆面.
考点二 直观图中长度与面积问题
5.(25-26高一下·贵州黔西南·期中)如图,是用斜二测画法得到的直观图,其中,,则的值为( )
A. B. C. D.
6.(25-26高一下·贵州贵阳·期中)如图,一个水平放置的梯形由斜二测画法得到的直观图是面积为2的等腰梯形OA'B'C',则原梯形面积为( )
A. B. C. D.
7.(25-26高一下·湖南衡阳·期中)如图所示的是水平放置的的斜二测画法的直观图,已知,,则在中,_________.
8.(25-26高一下·安徽芜湖·期中)(多选)如图,是用斜二测画法画出的直观图,则( )
A.是钝角三角形 B.的周长为
C.的面积为 D.的面积为
考点三 棱柱、棱锥、棱台的表面积
9.(25-26高一下·重庆沙坪坝·期中)(多选)两个直三棱柱的高均为2,底面边长都是1,1,,将它们拼成一个新的棱柱,则这个新棱柱的表面积可以是( )
A.12 B. C.10 D.
10.(24-25高一下·黑龙江哈尔滨·期末)(多选)正三棱台的上、下底面边长分别是2和6,侧棱长是5,则下列说法正确的是( )
A.该正三棱台的上底面积是
B.该正三棱台的侧面面积是
C.该正三棱台的表面积是
D.该正三棱台的高是
11.(25-26高一下·山西·阶段检测)在四面体中,,则该四面体的表面积为( )
A. B. C. D.
12.(25-26高一下·福建漳州·期中)若正三棱锥的所有棱长均为,则该三棱锥的表面积为( )
A. B. C. D.
考点四 棱柱、棱锥、棱台的体积
13.(25-26高一下·安徽阜阳·阶段检测)如图,已知四棱锥P-ABCD的底面为矩形,M为PC上一点且=,则平面ABM截四棱锥所得的上、下两部分的体积之比为____.
14.(25-26高一下·天津滨海新区·期中)某组合体如图所示,上半部分是正四棱锥,下半部分是长方体,,, 则该组合体的体积为_______________;
15.(25-26高一下·山东济宁·期中)正四棱台的上、下底面边长分别是2和4,侧棱长是,则该棱台的体积是( )
A. B. C.28 D.56
16.(25-26高一下·天津武清·期中)如图,在三棱锥中,分别为的中点,记三棱锥的体积为,三棱锥的体积为,则______.
考点五 圆柱、圆锥、圆台的表面积
17.(25-26高一下·安徽合肥·期中)如图,一个圆锥的底面半径为1,高为4,在圆锥中有一个内接圆柱.
(1)求圆锥的表面积与体积;
(2)设圆柱的底面半径为,当为何值时,圆柱的表面积最大,最大表面积为多少.
18.(25-26高一下·重庆·期中)如图,梯形中,,现将该梯形沿旋转一周,则旋转形成的几何体的表面积为( )
A. B.
C. D.
19.(2026·山东德州·三模)圆锥的底面直径和高均是,从圆锥的底面挖去一个圆柱,该圆柱的上底面为过中点作的平行于底面的截面,剩下几何体的表面积是( )
A. B.
C. D.
20.(25-26高一下·重庆·期中)用斜二测画法画一个水平放置的平面图,其直观图如图所示,已知,,,且.
(1)求原平面图形的面积;
(2)将原平面图形绕旋转一周,求所形成的几何体的表面积.
考点六 圆柱、圆锥、圆台的体积
21.(25-26高三下·甘肃金昌·阶段检测)已知一圆台的上底面半径为1,高为,体积为,则该圆台的侧面积为( )
A. B. C. D.
22.(25-26高一下·广东深圳·期中)已知一个圆锥的表面积为,其侧面展开图是一个圆心角为的扇形,则该圆锥的体积为( )
A. B. C. D.
23.(2026·陕西咸阳·模拟预测)圆锥的底面直径是4,其侧面展开图是一个顶角为的扇形,如图,过的中点作平行于底面的截面,在圆锥中挖去一个以该截面为底面的圆柱,则剩下几何体的体积为______________.
24.(25-26高一下·广东深圳·期中)已知圆台的上、下底面半径分别为2和4,且母线与下底面所成的角的正切值为2,则该圆台的表面积和体积为( )
A., B., C., D.,
考点七 组合体的体积与表面积
25.(25-26高二·全国·暑假作业)如图,在四边形中,,,,,,求四边形绕旋转一周所成几何体的体积.
26.(25-26高一下·安徽芜湖·期中)如图,已知等腰梯形的上底,下底,底角,现绕腰所在的直线旋转一周,求所得的旋转体的体积.
27.(25-26高三上·北京海淀·阶段检测)下图是正三棱柱和正四棱台的组合体.已知正四棱台的侧棱、下底的长度分别为4、6,侧面与底面所成二面角的正切值均为,则该组合体的表面积为_____.
28.(25-26高一下·全国·课堂例题)如图,以菱形ABCD的一边AB所在的直线为轴,其余三边旋转一周形成的面围成一个几何体,已知,.求该几何体的表面积.
1.(2026高三·全国·专题练习)下列结论正确的是( )
A.各个面都是三角形的几何体是三棱锥
B.以三角形的一条边所在直线为旋转轴,其余两边旋转形成的曲面所围成的几何体叫圆锥
C.棱锥的侧棱长与底面多边形的边长相等,则此棱锥可能是六棱锥
D.圆锥的顶点与底面圆周上的任意一点的连线都是母线
2.(25-26高一下·江苏无锡·期中)下列说法正确的是( )
A.棱柱是有且仅有两个平面平行,其他平面为平行四边形的多面体
B.圆柱是由一个四边形绕着其中一条边旋转得到的
C.用一个平面去截圆锥,这个平面和圆锥的底面之间的部分是圆台
D.棱台的所有侧棱所在直线交于同一点
3.(25-26高一下·广西南宁·期中)如图,为平面四边形用斜二测画法作出的直观图,其中,,,则四边形的面积为( ).
A. B. C.5 D.
4.(2026·山东泰安·模拟预测)某数学课外兴趣小组,制造了一个模型,该模型由两部分构成,上面部分是一个圆台,其上底的直径是下底直径的2倍,下面部分是一个共底的圆柱,且圆柱的高是圆台高的3倍.若圆台的母线长为12,且与底面所成的角为60°,则该模型的容积是( )
A. B. C. D.
5.(2026·安徽合肥·模拟预测)如图,正三棱台的上、下底面边长分别为1和3,平面将棱台分成两部分,则三棱锥和四棱锥的体积比是( )
A. B. C. D.
6.(25-26高一下·天津滨海新区·期中)已知圆锥的底面半径为3,其侧面展开图是一个圆心角为的扇形,则圆锥表面积为( )
A. B. C. D.
7.(2026·河南开封·模拟预测)已知圆台的上底面半径为,母线长为,表面积为,则该圆台的高为( )
A. B. C. D.
8.(25-26高一下·福建龙岩·期中)(多选)如图,下图是边长为2的正三角形ABC的直观图,下列结论正确的是( )
A. B. C. D.的面积
9.(25-26高三上·贵州·期中)(多选)如图,四边形为正方形,平面,,记三棱锥,,的体积分别为,则( )
A. B. C. D.
10.(24-25高一下·山东青岛·期末)(多选)已知正四棱台的上、下底面的边长之比为,其内切球的半径为1,则该正四棱台( ).
A.上底面边长 B.下底面边长
C.高为2 D.体积为
11.(24-25高一下·山东泰安·期中)(多选)如图,四边形是直角梯形,,,且,.以所在直线为轴,其余三边旋转一周形成的面围成一个几何体.则( )
A.该几何体是由圆锥和圆柱组合而成的
B.该几何体的体积是
C.该几何体的侧面积是
D.若,分别是边,的中点,从该几何体中将四边形旋转而成的几何体挖去,则减少的体积为
12.(2026·河南·模拟预测)若正四棱台的上底面边长为4,下底面边长为6,高为2,则其体积为__________.
13.(25-26高一下·广东广州·期中)若正六棱台的上、下底面边长分别是2和4,侧棱长是3,则它的表面积为________.
14.(2026·浙江金华·三模)已知一个圆台的轴截面为梯形,若,则该圆台的侧面积为______.
15.(25-26高一下·河北石家庄·期中)某圆锥的底面半径为6,其内切球半径为3,则该圆锥的表面积为________.
16.(2026·浙江·三模)设圆台的上下底面半径分别为和,母线长为,圆台的侧面积等于上下底面的面积之和,当取到最小值时,____________.
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专题07 立体几何概念、斜二测画法与几何体的表面积、体积
知识点1:空间几何体的定义及分类
1.空间几何体:如果只考虑物体的 形状 和 大小 ,而不考虑其他因素,那么由这些物体抽象出来的 空间图形 就叫做空间几何体.
2.空间几何体的分类
类别
定义
图示
多面体
一般地,由若干个 平面多边形 围成的几何体叫做多面体.围成多面体的各个 多边形 叫做多面体的面;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
旋转体
一条平面曲线(包括直线)绕它所在平面内的 一条定直线 旋转所形成的 曲面 叫做旋转面,封闭 的旋转面围成的几何体叫做旋转体. 这条定直线 叫做旋转体的轴
【注意】多面体最少有4个面、4个顶点和6条棱.
知识点2:棱柱的结构特征
1.棱柱的结构特征
棱柱
图形及表示
定义:一般地,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
如图可记作:棱柱ABCDEF-A′B′C′D′E′F′
2.棱柱的分类
(1)按底面多边形边数来分:三棱柱、四棱柱、五棱柱……
(2)按侧棱是否与底面垂直:
侧棱垂直于底面的棱柱叫做 直棱柱 (如图①③);
侧棱不垂直于底面的棱柱叫做 斜棱柱 (如图②④);底面是正多边形的直棱柱叫做 正棱柱 (如图③);
底面是平行四边形的四棱柱也叫做 平行六面体 (如图④).
【注意】常见的几种四棱柱之间的转化关系:
知识点3:棱锥、棱台的结构特征
1.棱锥的结构特征
定义
一般地,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
图示及相关概念
如图可记作:
棱锥 S-ABCD
底面: 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
分类
按底面多边形的边数分:三棱锥,四棱锥,五棱锥……其中三棱锥又叫四面体.底面是 正多边形 ,并且顶点与底面中心的连 线垂直 于底面的棱锥叫做正棱锥
2.棱台的结构特征
定义
用一个平行于棱锥底面的平面去截棱锥,把底面和截面之间那部分多面体叫做棱台
图示及相关概念
如图可记作: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:除上、下底面以外的面;
侧棱:相邻侧面的公共边;
顶点:侧面与上(下)底面的公共顶点
分类
由几棱锥截得的棱台叫做几棱台,如三棱台、四棱台……
知识点4:旋转体的结构特征
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
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
球常用表示球心的字母来表示,如图中的球可记作 球O
知识点5:斜二测画法
1.直观图是观察者站在某一点观察一个空间几何体获得的图形.
2.斜二测画法
我们常用斜二测画法画空间图形及水平放置的平面图形的直观图.斜二测画法是一种特殊的 平行投影 画法.
3.用斜二测画法画水平放置的平面图形的直观图的步骤
【注意】
1.斜二测画法画图的关键是在原图中找到决定图形位置与形状的点,并在直观图中画出.
2.斜二测画法的位置特征与度量特征简记为:横不变、纵折半,平行位置不改变.
空间几何体的直观图的画法
(1)画轴:与平面图形的直观图画法相比多了一个 z 轴,直观图中与之对应的是 z′ 轴.
(2)画底面: O′x′y′平面 表示水平平面,O′y′z′平面 和 O′x′z′平面 表示竖直平面,按照平面图形的画法,画底面的直观图.
(3)画侧棱:已知图形中平行于z轴(或在z轴上)的线段,在其直观图中平行性和长度都不变.
(4)成图:去掉辅助线,将被遮挡的部分改为虚线 .
(5)直观图与原图形面积之间的关系:若一个平面多边形的面积为S,其直观图的面积为S′,
则有S′= S或S= 2 S′.
知识点6:棱柱、棱锥、棱台的表面积
多面体的表面积就是围成多面体各个面的面积的和.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.
知识点7:棱柱、棱锥、棱台的体积
几何体
体积
说明
棱柱
V棱柱=Sh
S为棱柱的 底面积 ,h为棱柱的 高
棱锥
V棱锥=Sh
S为棱锥的 底面积 ,h为棱锥的 高
棱台
V棱台=h·
S′,S分别为棱台的 上、下底面面积 ,h为棱台的 高
知识点8:简单组合体的表面积与体积
图形
表面积公式
圆柱
底面积:S底= 2πr2 ;
侧面积:S侧= 2πrl ;
表面积:S= 2πr(r+l)
圆锥
底面积:S底= πr2 ;
侧面积:S侧= πrl ;
表面积:S= πr(r+l)
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= π(r′l+rl) ;
表面积:S= π(r′2+r2+r′l+rl)
知识点9:圆柱、圆锥、圆台的体积
(1)V圆柱=πr2h(r是底面半径,h是高).
(2)V圆锥=πr2h(r是底面半径,h是高).
(3)V圆台=πh(r2+r′r+r′2)(r′,r分别是上、下底面半径,h是高).
考点一 基本立体图形的概念
考点二 直观图中长度与面积问题
考点三 棱柱、棱锥、棱台的表面积
考点四 棱柱、棱锥、棱台的体积
考点五 圆柱、圆锥、圆台的表面积
考点六 圆柱、圆锥、圆台的体积
考点七 组合体的体积与表面积
考点一 基本立体图形的概念
1.(25-26高一下·重庆·期中)(多选)下列结论正确的是( )
A.圆锥的轴截面是等边三角形
B.长方体是直四棱柱,直四棱柱不一定是长方体
C.用一个平面去截三棱锥,必得到一个三棱锥和一个三棱台
D.四棱柱、四棱台、五棱锥都是六面体
【答案】BD
【分析】由圆锥的轴截面是等腰三角形,可判断A;由长方体和直四棱柱的定义判断B;由用一个平行于底的平面去截三棱锥,才得到一个三棱锥和一个三棱台,从而判断C;由四棱柱、四棱台、五棱锥和六面体的定义判断D.
【详解】对于A,圆锥的轴截面中有两边都是母线,相等,故轴截面是等腰三角形,但底面直径不一定等于母线,故不一定为等边三角形,故A错误;
对于B,长方体是直四棱柱,直四棱柱的底面不一定是矩形,
所以直四棱柱不一定是长方体,故B正确;
对于C,用一个平行于底的平面去截三棱锥,才得到一个三棱锥和一个三棱台,故C错误;
对于D,四棱柱、四棱台、五棱锥都有六个面,所以都是六面体,故D正确.
2.(25-26高一下·四川绵阳·期中)(多选)下列说法正确的是( )
A.平行六面体的各个面都是平行四边形
B.圆柱的侧面展开图是一个正方形
C.将棱台的侧棱延长后必交于一点
D.将直角三角形绕其一边所在的直线旋转一周形成的旋转体是圆锥
【答案】AC
【分析】根据平行六面体、棱台、圆锥的概念判断ACD;根据圆柱展开图的特征判断B.
【详解】平行六面体是底面为平行四边形的四棱柱,各个面都是平行四边形,A正确;
圆柱的侧面展开图是一个矩形,只有当底面周长和高相等时才是正方形,B错误;
棱锥被平行于底面的平面所截,截面与底面间的几何体是棱台,因此延长棱台所有侧棱,它们会交于一点,C正确;
将直角三角形绕斜边所在直线旋转一周形成的几何体不是圆锥,是两个共底面的圆锥,D错误.
3.(25-26高二·全国·暑假作业)(多选)下列命题正确的是( )
A.过球面上任意两点只能作一个经过球心的圆
B.球的任意两个经过球心的圆的交点的连线是球的直径
C.用不过球心的截面截球,球心和截面圆心的连线垂直于截面
D.球的半径是球面上任意一点和球心的连线段
【答案】BCD
【详解】当任意两点与球心在一条直线上时,可作无数个圆,故A错;
球的任意两个经过球心的圆的交点的连线是球的直径,B正确;
用不过球心的截面截球,球心和截面圆心的连线垂直于截面,C正确;
根据球的半径的定义可知D正确.
4.(25-26高二·全国·暑假作业)下列命题正确的是_________.(填序号)
①以直角梯形的一腰所在直线为轴旋转一周所得的旋转体是圆台;
②圆柱、圆锥、圆台的底面都是圆;
③以等腰三角形的底边上的高线所在的直线为旋转轴,其余各边旋转一周形成的几何体是圆锥;
④半圆绕其直径所在直线旋转一周形成球面;
⑤用一个平面去截球,得到的截面是一个圆面.
【答案】③④⑤
【详解】①以直角梯形垂直于底边的一腰所在直线为轴旋转一周可得到圆台,错误;②它们的底面为圆面错误;③④⑤正确.
考点二 直观图中长度与面积问题
5.(25-26高一下·贵州黔西南·期中)如图,是用斜二测画法得到的直观图,其中,,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据斜二测画法即可得解.
【详解】因为是用斜二测画法得到的直观图,
且其中, ,
所以 ,
所以中,, ,
所以.
6.(25-26高一下·贵州贵阳·期中)如图,一个水平放置的梯形由斜二测画法得到的直观图是面积为2的等腰梯形OA'B'C',则原梯形面积为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由斜二测画法还原梯形,明确线段的等量关系,根据梯形的面积公式,可得答案.
【详解】过作,垂足为,如下图:
由题意可得,,
由斜二测画法,还原可得下图:
易知,,,
所以原梯形面积为.
7.(25-26高一下·湖南衡阳·期中)如图所示的是水平放置的的斜二测画法的直观图,已知,,则在中,_________.
【答案】
【详解】,,取中点,连结,则,
,
,
,
把直观图还原成平面图形如下:
,
.
8.(25-26高一下·安徽芜湖·期中)(多选)如图,是用斜二测画法画出的直观图,则( )
A.是钝角三角形 B.的周长为
C.的面积为 D.的面积为
【答案】BC
【详解】作出如图所示,由图可得是等腰直角三角形,A错误;
,,所以的周长为,B正确;
的面积为,C正确;的面积为,D错误.
考点三 棱柱、棱锥、棱台的表面积
9.(25-26高一下·重庆沙坪坝·期中)(多选)两个直三棱柱的高均为2,底面边长都是1,1,,将它们拼成一个新的棱柱,则这个新棱柱的表面积可以是( )
A.12 B. C.10 D.
【答案】BCD
【分析】根据几何体的特征能拼成的三棱柱的情况有三种情况,分别求出其表面积即可求解.
【详解】记两直三棱柱为直三棱柱和直三棱柱,如图所示:
当拼成三棱柱时有三种情况,
第一种情况:
表面积为;
第二种情况:
表面积为;
第三种情况:
表面积为.
故B,C,D正确,A错误.
10.(24-25高一下·黑龙江哈尔滨·期末)(多选)正三棱台的上、下底面边长分别是2和6,侧棱长是5,则下列说法正确的是( )
A.该正三棱台的上底面积是
B.该正三棱台的侧面面积是
C.该正三棱台的表面积是
D.该正三棱台的高是
【答案】AC
【分析】根据正三棱台的结构特征和表面积公式进行计算求解即可.
【详解】对于选项A:
因为正三棱台的上底面为正三角形,其边长为2,
所以上底面面积为,所以A正确;
对于选项B:
正三棱台的侧面为等腰梯形,所以侧面积为:
,所以B错误;
对于选项C:
该正三棱台的下底面面积为.
所以该正三棱台的表面积为,所以C正确;
对于选项D:
设为正三棱台的高,根据勾股定理可得,
解得,所以D错误.
故选:AC.
11.(25-26高一下·山西·阶段检测)在四面体中,,则该四面体的表面积为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】应用三角形面积公式及余弦定理计算求解,最后结合同角三角函数关系及面积公式计算求值.
【详解】记,,,的面积分别为,
则,,
,
而由余弦定理得,故,而显然,
由勾股定理得,
于是,
由得,
故,
故四面体的表面积.
12.(25-26高一下·福建漳州·期中)若正三棱锥的所有棱长均为,则该三棱锥的表面积为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由题意得该三棱锥的表面积由四个全等的等边三角形构成,求其面积之和即可.
【详解】因为正三棱锥的所有棱长均为,所以每个面均为等边三角形,其面积为,
所以三棱锥的表面积为.
考点四 棱柱、棱锥、棱台的体积
13.(25-26高一下·安徽阜阳·阶段检测)如图,已知四棱锥P-ABCD的底面为矩形,M为PC上一点且=,则平面ABM截四棱锥所得的上、下两部分的体积之比为____.
【答案】/
【分析】设四棱锥的总体积为,利用同高不同底的棱锥体积比等于对应底边长(底面积)的比,结合已知比例,分割几何体计算出平面上方(含顶点)部分的体积,即可求得上下两部分的体积之比.
【详解】设四棱锥P-ABCD的体积为V,在PD上取一点N,使,连接MN,AN,BD,BN,
如图.因为,所以且,又,所以,
则,所以A,B,M,N四点共面,即为截面.
又,其中,
,所以,
即截面截四棱锥所得的上半部分的体积为,则下半部分的体积为,
所以平面ABM截四棱锥所得的上、下两部分的体积之比为.
14.(25-26高一下·天津滨海新区·期中)某组合体如图所示,上半部分是正四棱锥,下半部分是长方体,,, 则该组合体的体积为_______________;
【答案】/
【分析】根据题意,利用锥体和柱体的体积公式,列式计算,即可求解.
【详解】因为该组合体的上半部分是正四棱锥 ,下半部分是长方体,
正四棱锥的高为1, 且,
所以该组合体的体积为:.
15.(25-26高一下·山东济宁·期中)正四棱台的上、下底面边长分别是2和4,侧棱长是,则该棱台的体积是( )
A. B. C.28 D.56
【答案】A
【分析】将正四棱台补成正四棱锥,根据长度比例关系结合锥体的体积运算求解即可.
【详解】将正四棱台补成正四棱锥,O为底面中心,如图所示,
则,,可得,,
所以该棱台的体积是.
16.(25-26高一下·天津武清·期中)如图,在三棱锥中,分别为的中点,记三棱锥的体积为,三棱锥的体积为,则______.
【答案】#
【详解】因为分别为的中点,则
所以,则.
考点五 圆柱、圆锥、圆台的表面积
17.(25-26高一下·安徽合肥·期中)如图,一个圆锥的底面半径为1,高为4,在圆锥中有一个内接圆柱.
(1)求圆锥的表面积与体积;
(2)设圆柱的底面半径为,当为何值时,圆柱的表面积最大,最大表面积为多少.
【答案】(1),
(2)
【分析】(1)根据圆锥的表面积及体积公式计算即可;
(2)根据相似计算出圆柱的高,再写出表面积公式再结合二次函数得出最大值.
【详解】(1)如图:圆锥的母线;
;
(2)记圆柱的表面积为,圆柱高为,则.
,即,
解得,其中;
所以,
当时,.
18.(25-26高一下·重庆·期中)如图,梯形中,,现将该梯形沿旋转一周,则旋转形成的几何体的表面积为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】该梯形沿旋转一周,则旋转形成的几何体为圆台,圆台的上底面半径为,下底面半径为,高为,母线长为,再结合圆台的表面积公式计算即可.
【详解】因为梯形中,,
所以,,
将该梯形沿旋转一周,则旋转形成的几何体为圆台,
圆台的上底面半径为,下底面半径为,高为,母线长为,
所以该圆台的表面积为,
即旋转形成的几何体的表面积为
19.(2026·山东德州·三模)圆锥的底面直径和高均是,从圆锥的底面挖去一个圆柱,该圆柱的上底面为过中点作的平行于底面的截面,剩下几何体的表面积是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】画出相应图形后,可得剩下几何体的表面积为圆锥侧面积、圆锥底面积、圆柱侧面积总和,分别计算各面积即可得.
【详解】由题意可画图如下:
底面直径,故底面半径,高,
过的中点作平行于底面的截面,该截面半径为,
由相似三角形性质,有,所以,
以该截面为底面挖去一个圆柱,圆柱的高,
圆锥的母线长;
则;
;
;
故.
20.(25-26高一下·重庆·期中)用斜二测画法画一个水平放置的平面图,其直观图如图所示,已知,,,且.
(1)求原平面图形的面积;
(2)将原平面图形绕旋转一周,求所形成的几何体的表面积.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据斜二测画法的规则还原平面图形,得到原图形为直角梯形,利用梯形面积公式求解.
(2)旋转体的结构特征:该几何体为一个圆柱内部挖去一个同底的圆锥,分别计算圆柱底面积和侧面积、挖去的圆锥侧面积,这些面积之和即为所求.
【详解】(1)如图所示,由斜二测的画法规则,得到原图形为直角梯形且,,
,,.
所以,.
(2)将原平面图形绕旋转一周,所形成的几何体为一个圆柱内部挖去一个同底的圆锥,如图所示:
圆柱的底面半径为3,母线长为6;圆锥的底面半径为3,高为4,母线长为5.
则圆柱侧面积,圆柱底面积,圆锥侧面积.
则几何体的表面积为.
考点六 圆柱、圆锥、圆台的体积
21.(25-26高三下·甘肃金昌·阶段检测)已知一圆台的上底面半径为1,高为,体积为,则该圆台的侧面积为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】设圆台的下底面半径为r,
由题意知,
整理得,解得(负值舍去),
设圆台的母线长为,则,
所以该圆台的侧面积为.
22.(25-26高一下·广东深圳·期中)已知一个圆锥的表面积为,其侧面展开图是一个圆心角为的扇形,则该圆锥的体积为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】设圆锥的底面半径为,母线长为,
则圆锥的表面积为,
又,解得,
所以圆锥的高为:,
所以该圆锥的体积为:
23.(2026·陕西咸阳·模拟预测)圆锥的底面直径是4,其侧面展开图是一个顶角为的扇形,如图,过的中点作平行于底面的截面,在圆锥中挖去一个以该截面为底面的圆柱,则剩下几何体的体积为______________.
【答案】
【分析】由圆锥侧面展开图的弧度确定圆锥的母线,进而可求锥体和柱体的高,以此分别求体积后相减即可.
【详解】设圆锥的母线长为l,由题意得底面圆的半径,
则,可得,即母线,
所以圆锥的高,
因为是的中点,由三角形相似易得挖去圆柱的底面半径为1,
且圆柱的高,则该圆柱的体积为,
圆锥的体积为,
则剩下几何体的体积.
24.(25-26高一下·广东深圳·期中)已知圆台的上、下底面半径分别为2和4,且母线与下底面所成的角的正切值为2,则该圆台的表面积和体积为( )
A., B., C., D.,
【答案】D
【分析】先根据圆台的轴截面得出圆台的高及母线,最后应用圆台的表面积公式计算求解.
【详解】依题意,圆台的上、下底面半径分别为2和4,则,
由题意的正切值为2,
设圆台的高为,即该等腰梯形的高,
则母线,
所以圆台的表面积.
圆台的体积.
考点七 组合体的体积与表面积
25.(25-26高二·全国·暑假作业)如图,在四边形中,,,,,,求四边形绕旋转一周所成几何体的体积.
【答案】
【分析】根据四边形绕旋转一周所成几何体是一个圆台挖去一个圆锥求解.
【详解】如图,过作垂直于,交延长线于,
则所求几何体的体积可看成是由梯形绕旋转一周所得的圆台的体积,减去绕旋转一周所得的圆锥的体积.
因为,,所以,
所以所求几何体的体积 .
26.(25-26高一下·安徽芜湖·期中)如图,已知等腰梯形的上底,下底,底角,现绕腰所在的直线旋转一周,求所得的旋转体的体积.
【答案】
【分析】作交的延长线于点,作交于点,所得旋转体是以为底面半径的圆锥和圆台,挖去以为顶点,以为底面半径的圆锥的组合体.
【详解】如图,作交的延长线于点,作交于点,,,,
在中,,.
,,
在 中,,.
又在等腰梯形中可求得, , ,
旋转后所得几何体的体积为
,
故所得的旋转体的体积为 .
27.(25-26高三上·北京海淀·阶段检测)下图是正三棱柱和正四棱台的组合体.已知正四棱台的侧棱、下底的长度分别为4、6,侧面与底面所成二面角的正切值均为,则该组合体的表面积为_____.
【答案】/
【分析】设正四棱台的高为,侧面与底面所成二面角为,上底为,利用几何关系构建方程组解出,再求表面积即可.
【详解】
设正四棱台的高为,侧面与底面所成二面角为,上底为,
由题意可得,
结合侧棱关系可得,
联立两方程可得,
所以正四棱台的斜高为,
所以,该几何体的表面积为.
故答案为:.
28.(25-26高一下·全国·课堂例题)如图,以菱形ABCD的一边AB所在的直线为轴,其余三边旋转一周形成的面围成一个几何体,已知,.求该几何体的表面积.
【答案】
【分析】应用圆锥及圆柱侧面积公式计算求解.
【详解】因为,,设圆锥的底面半径为,所以,
圆锥的侧面积为,
圆柱的侧面积为,
所以该几何体的表面积为.
1.(2026高三·全国·专题练习)下列结论正确的是( )
A.各个面都是三角形的几何体是三棱锥
B.以三角形的一条边所在直线为旋转轴,其余两边旋转形成的曲面所围成的几何体叫圆锥
C.棱锥的侧棱长与底面多边形的边长相等,则此棱锥可能是六棱锥
D.圆锥的顶点与底面圆周上的任意一点的连线都是母线
【答案】D
【分析】根据三棱锥、圆锥、棱锥、圆锥母线的定义及几何性质,逐一判断各选项的正确性。
【详解】对选项A:棱锥的定义为“有一个面是多边形,其余各面都是有公共顶点的三角形”,若将两个全等的三棱锥底面重合拼接,所得几何体各面均为三角形,但不存在所有侧面共有的公共顶点,不是三棱锥,故A错误;
对选项B:仅当旋转的三角形为直角三角形,且旋转轴为直角边所在直线时,其余两边旋转围成的几何体才是圆锥;若三角形为非直角三角形,或旋转轴为斜边,所得几何体均不是圆锥,故B错误;
对选项C:若存在侧棱长与底面边长相等的六棱锥,其底面必为正六边形,底面中心到各顶点的距离等于底面边长,设棱锥顶点在底面的投影为中心,侧棱长为,则,与侧棱长等于底面边长矛盾,故不存在这样的六棱锥,C错误;
对选项D:由圆锥母线的定义可知,圆锥顶点与底面圆周上任意一点的连线都是母线,故D正确。
2.(25-26高一下·江苏无锡·期中)下列说法正确的是( )
A.棱柱是有且仅有两个平面平行,其他平面为平行四边形的多面体
B.圆柱是由一个四边形绕着其中一条边旋转得到的
C.用一个平面去截圆锥,这个平面和圆锥的底面之间的部分是圆台
D.棱台的所有侧棱所在直线交于同一点
【答案】D
【详解】棱柱可能有多组平面平行,如正方体有三组平面平行,并非“有且仅有两个平面平行”,故A错误;
圆柱由矩形绕其一边旋转得到,任意四边形旋转不一定得到圆柱,故B错误;
只有当截面与圆锥底面平行时,这个平面和圆锥的底面之间的部分是圆台,否则不是,故C错误;
棱台是由棱锥截得的,其侧棱延长线交于同一点,故D正确.
3.(25-26高一下·广西南宁·期中)如图,为平面四边形用斜二测画法作出的直观图,其中,,,则四边形的面积为( ).
A. B. C.5 D.
【答案】C
【详解】四边形为直角梯形,且,,,,
4.(2026·山东泰安·模拟预测)某数学课外兴趣小组,制造了一个模型,该模型由两部分构成,上面部分是一个圆台,其上底的直径是下底直径的2倍,下面部分是一个共底的圆柱,且圆柱的高是圆台高的3倍.若圆台的母线长为12,且与底面所成的角为60°,则该模型的容积是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】首先作出轴截面后,利用条件求出圆台与圆柱的各个长度,即可求出两个几何体的体积.
【详解】作出该模型的轴截面,如图所示,四边形是等腰梯形,四边形是矩形,其中,
分别过两点作的垂线,垂足分别为,则,所以.
因为上底的直径是下底直径的倍, 所以,
解得.又圆柱的高是圆台高的倍,所以.
设圆台上底半径为,下底半径为,则,,
所以圆台的体积为,
圆柱的体积为,
所以该模型的容积为.
5.(2026·安徽合肥·模拟预测)如图,正三棱台的上、下底面边长分别为1和3,平面将棱台分成两部分,则三棱锥和四棱锥的体积比是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】先根据正三角形面积比等于边长比的平方求出上下底面积比,再利用棱台体积公式求出棱台体积,最后通过三棱锥体积公式求出两部分体积并计算体积比.
【详解】已知正三角形面积比为边长比的平方,
又因为正三棱台上、下底面边长为和,
因此上下底面积比,
设上底面积,则下底面积,
设棱台的高,即上下底面的距离为,
根据棱台体积公式可得:
,
又因为在上底面,到下底面的距离就是棱台的高,
因此:,
,
因此体积比:.
6.(25-26高一下·天津滨海新区·期中)已知圆锥的底面半径为3,其侧面展开图是一个圆心角为的扇形,则圆锥表面积为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】计算出圆锥的母线长,从而计算出圆锥的表面积.
【详解】圆心角是,对应为,设扇形的半径为,也即扇形围成的圆锥母线长为,
由解得:,
所以圆锥的表面积为.
7.(2026·河南开封·模拟预测)已知圆台的上底面半径为,母线长为,表面积为,则该圆台的高为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】利用圆台的表面积公式求出该圆台的下底面半径,即可得出该圆台的高.
【详解】设圆台的下底面半径为,则该圆台的表面积为,
整理可得,因为,解得.
故该圆台的高为.
8.(25-26高一下·福建龙岩·期中)(多选)如图,下图是边长为2的正三角形ABC的直观图,下列结论正确的是( )
A. B. C. D.的面积
【答案】ABD
【分析】利用斜二测画法规则,结合余弦定理求解判断.
【详解】由斜二测画法规则得,,,ABD正确;
在中,,
由余弦定理得,C错误.
9.(25-26高三上·贵州·期中)(多选)如图,四边形为正方形,平面,,记三棱锥,,的体积分别为,则( )
A. B. C. D.
【答案】CD
【分析】设,则.根据棱锥的体积公式分别计算出,将题中多面体补成正方体,可求得,然后依次判断各选项即可.
【详解】因为平面,,所以平面.
设,则.
所以,.
把多面体补成如图正方体:
则.
,.
所以.
所以,,,.
故选:CD.
10.(24-25高一下·山东青岛·期末)(多选)已知正四棱台的上、下底面的边长之比为,其内切球的半径为1,则该正四棱台( ).
A.上底面边长 B.下底面边长
C.高为2 D.体积为
【答案】ACD
【分析】依题意作出棱台的轴截面,利用切线长定理和射影定理求出上下底面边长,进一步求得高,代入棱台的体积公式计算即得.
【详解】
如图,作出正四棱台的轴截面,设上底面边长为,则下底面边长为,
则,,
故,
在中,,则由射影定理,得,解得,
所以上、下底面的边长分别为,
于是棱台的上底面面积为,下底面面积为,高为2,
故该正四棱台的体积为:.
故选:ACD.
11.(24-25高一下·山东泰安·期中)(多选)如图,四边形是直角梯形,,,且,.以所在直线为轴,其余三边旋转一周形成的面围成一个几何体.则( )
A.该几何体是由圆锥和圆柱组合而成的
B.该几何体的体积是
C.该几何体的侧面积是
D.若,分别是边,的中点,从该几何体中将四边形旋转而成的几何体挖去,则减少的体积为
【答案】ACD
【分析】利用旋转体性质可得A;利用圆锥与圆柱体积公式计算可得B;利用圆锥与圆柱侧面积公式计算可得C;利用台体体积公式计算可得D.
【详解】对A:旋转而成的几何体为一个圆柱上叠一个圆锥,故A正确;
对B:,故B错误;
对C:
,故C正确;
对D:四边形绕旋转一周形成的图形为圆台,
该圆台体积
,
即减少的体积为,故D正确.
12.(2026·河南·模拟预测)若正四棱台的上底面边长为4,下底面边长为6,高为2,则其体积为__________.
【答案】/
【分析】由棱台体积公式进行求解.
【详解】由正四棱台得,上底面和下底面都为正方形,
则体积.
13.(25-26高一下·广东广州·期中)若正六棱台的上、下底面边长分别是2和4,侧棱长是3,则它的表面积为________.
【答案】
【详解】正六棱台的表面积,
而,,
,
所以.
14.(2026·浙江金华·三模)已知一个圆台的轴截面为梯形,若,则该圆台的侧面积为______.
【答案】
【分析】根据题意得到圆台上下底面半径及母线长,再利用圆台侧面积公式求解.
【详解】
易知上底面圆的半径,下底面圆的半径,
母线长,
所以该圆台的侧面积.
15.(25-26高一下·河北石家庄·期中)某圆锥的底面半径为6,其内切球半径为3,则该圆锥的表面积为________.
【答案】
【分析】根据已知条件首先求出圆锥的母线长,再利用圆锥的表面积公式即可求解.
【详解】如图所示,设球与圆锥底面相切于点,与母线相切于点,
所以,设,所以,
又,所以,即,
化简得:,解得或(舍去),
所以圆锥的表面积为:.
16.(2026·浙江·三模)设圆台的上下底面半径分别为和,母线长为,圆台的侧面积等于上下底面的面积之和,当取到最小值时,____________.
【答案】
【分析】由圆台的侧面积等于上下底面的面积之和求出的关系式,再用表示,再结合均值不等式求解.
【详解】设圆台的侧面积为,,,
由圆台的侧面积等于上下底面的面积之和得,
化简得:,所以,
,令,
得
,
等号当且仅当时成立,
此时有,即,因为,所以满足题意,
故当取到最小值时,.
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