《2022年高考數(shù)學(xué)總復(fù)習(xí) 第七章 立體幾何 39 空間幾何體的表面積和體積課時(shí)作業(yè) 文》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2022年高考數(shù)學(xué)總復(fù)習(xí) 第七章 立體幾何 39 空間幾何體的表面積和體積課時(shí)作業(yè) 文(9頁珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、2022年高考數(shù)學(xué)總復(fù)習(xí) 第七章 立體幾何 39 空間幾何體的表面積和體積課時(shí)作業(yè) 文
一、選擇題
1.若圓錐的側(cè)面展開圖是圓心角為120°,半徑為l的扇形,則這個(gè)圓錐的表面積與側(cè)面積比是( )
A.3∶2 B.2∶1
C.4∶3 D.5∶3
解析:底面半徑r=l=l,故圓錐中S側(cè)=πl(wèi)2,S表=πl(wèi)2+π2=πl(wèi)2,所以表面積與側(cè)面積的比為4∶3.
答案:C
2.(2018·東北三省四市聯(lián)考)某幾何體的三視圖如圖所示,則其表面積為( )
A.12+2 B.8+2
C.4+4 D.8+4
解析:本題考查三視圖及幾何體的表面積.由三視圖可知,該幾何體是底面為
2、正方形,一條棱垂直于底面的四棱錐,其底面邊長為2,高為2,故該四棱錐的表面積為S=2×2+2××2×2+2××2×2=8+4,故選D.
答案:D
3.(2018·南昌模擬)某空間幾何體的三視圖如圖所示(圖中小正方形的邊長為1),則這個(gè)幾何體的體積是( )
A. B.
C.16 D.32
解析:本題考查三視圖、幾何體的體積.由三視圖可得該幾何體是如圖所示的三棱錐A-BCD,底面BCD是以4為直角邊的等腰直角三角形,面積為8,高為4,則該幾何體的體積為×8×4=,故選A.
答案:A
4.(2018·合肥市第一次教學(xué)質(zhì)量檢測(cè))一個(gè)幾何體的三視圖如圖所示(其中正視圖的弧線
3、為四分之一圓周),則該幾何體的表面積為( )
A.72+6π B.72+4π
C.48+6π D.48+4π
解析:由三視圖知,該幾何體由一個(gè)正方體的部分與一個(gè)圓柱的部分組合而成(如圖所示),其表面積為16×2+(16-4+π)×2+4×(2+2+π)=72+6π,故選A.
答案:A
5.(2018·杭州一模)某幾何體的三視圖如圖所示,則該幾何體的體積為( )
A.18 B.16
C.15 D.12
解析:由三視圖可知該幾何體為一個(gè)橫放的大直三棱柱中挖去一個(gè)小直三棱柱后的圖形.兩個(gè)三棱柱的側(cè)棱長都為4,大直三棱柱的底面三角形底邊長為2,該邊上的高為4+1
4、=5,小直三棱柱的底面三角形底邊長為2,該邊上的高為1,所以該幾何體的體積是V=×2×5×4-×2×1×4=16.故選B.
答案:B
6.(2018·廣東省五校協(xié)作體第一次診斷考試)某幾何體的三視圖如圖所示,則該幾何體的表面積為( )
A.+1 B.
C.+1 D.+1
解析:由三視圖可知該幾何體是一個(gè)圓柱和半個(gè)圓錐的組合體,故其表面積為π+1+2π×2+π=+1,故選C.
答案:C
7.(2018·甘肅省五掖市高三第一次考試)若一個(gè)幾何體的三視圖如圖所示,則該幾何體的外接球的體積為( )
A.π B.π
C.π D.π
解析:由三視圖易知該幾何體為四
5、棱錐,可將該四棱錐放入正方體中,正方體的外接球即為四棱錐的外接球,正方體的外接球的半徑R==,所以V球=π3=π.
答案:D
8.如圖,網(wǎng)格紙上小正方形的邊長為1,粗線畫出的是某三棱錐的三視圖,則該三棱錐的體積為( )
A. B.
C. D.16
解析:本題考查三棱錐的三視圖及體積.由三視圖可知,該幾何體是如圖所示的三棱錐A-BCD(其中正方體的棱長為4,A,C分別是兩條棱的中點(diǎn)),故所求體積為××4=,故選B.
答案:B
9.(2018·深圳調(diào)研)一個(gè)長方體被一個(gè)平面截去一部分后,所剩幾何體的三視圖如圖所示,則該幾何體的體積為( )
A.36 B.48
6、
C.64 D.72
解析:本題考查三視圖、空間幾何體的體積.由三視圖知,該幾何體是由長、寬、高分別為6,4,4的長方體被一個(gè)平面截去所剩下的部分,如圖所示,其中C,G均為長方體對(duì)應(yīng)邊的中點(diǎn),該平面恰好把長方體一分為二,則該幾何體的體積為V=×6×4×4=4,故選B.
答案:B
10.(2018·陜西省寶雞市高三質(zhì)檢)已知A,B,C三點(diǎn)都在以O(shè)為球心的球面上,OA,OB,OC兩兩垂直,三棱錐O-ABC的體積為,則球O的表面積為( )
A. B.16π
C. D.32π
解析:設(shè)球O的半徑為R,以球心O為頂點(diǎn)的三棱錐三條側(cè)棱兩兩垂直且都等于球的半徑R,另外一個(gè)側(cè)面是邊長為
7、R的等邊三角形.因此根據(jù)三棱錐的體積公式得×R2·R=,∴R=2,∴S球的表面積=4π×22=16π,故選B.
答案:B
二、填空題
11.(2018·南昌模擬)如圖,直角梯形ABCD中,AD⊥DC,AD∥BC,BC=2CD=2AD=2,若將直角梯形繞BC邊旋轉(zhuǎn)一周,則所得幾何體的表面積為________.
解析:本題考查幾何體的表面積.所得幾何體的表面積是底面圓半徑為1、高為1的圓柱的下底面積、側(cè)面積和底面圓半徑為1、高為1的圓錐的側(cè)面積之和,即為π+2π+π=(3+)π.
答案:(3+)π
12.(2018·深圳調(diào)研)已知M,N分別為長方體ABCD-A1B1C1D1的棱AB
8、,A1B1的中點(diǎn),若AB=2,AD=AA1=2,則四面體C1-DMN的外接球的表面積為________.
解析:本題考查球的表面積.由于四面體C1-DMN的外接球即為三棱柱DMC-D1NC1的外接球,由題可知DC=2,DM=CM=,取CD中點(diǎn)E,連接ME,在Rt△DME中,可得sin∠CDM===.設(shè)△DMC的外接圓的半徑為r,由正弦定理可知2r===3,則r=.設(shè)外接球的半徑為R,則有R2=r2+12=,故外接球的表面積為S=4πR2=13π.
答案:13π
13.(2018·湖北調(diào)考)網(wǎng)格紙上小正方形的邊長為1,粗線畫出的是某幾何體的三視圖,則此幾何體的體積為________.
9、
解析:本題考查三視圖、棱柱的體積.由三視圖知該幾何體由兩個(gè)相同的底面為直角邊長為1的等腰直角三角形,高為2的三棱柱組合而成,其中一個(gè)是立放的,一個(gè)是平放的,其直觀圖如圖所示,則體積為V=2××1×1×2=2,故填2.
答案:2
14.已知三棱錐P-ABC的所有頂點(diǎn)都在表面積為的球面上,底面ABC是邊長為的等邊三角形,則三棱錐P-ABC體積的最大值為________.
解析:依題意,設(shè)球的半徑為R,則有4πR2=,R=,△ABC的外接圓半徑為r==1,球心到截面ABC的距離h===,因此點(diǎn)P到截面ABC的距離的最大值等于h+R=+=4,因此三棱錐P-ABC體積的最大值為××4=.
10、答案:
[能力挑戰(zhàn)]
15.(2018·合肥一模)某幾何體的三視圖如圖所示,則該幾何體的體積為( )
A.2 B.
C.3 D.
解析:該幾何體為一個(gè)橫放的直三棱柱切去一個(gè)三棱錐后的圖形.原直三棱柱的體積為V1=×2×2×2=4,切去的三棱錐的體積為V2=××2×2×1=,則該幾何體的體積為V=V1-V2=4-=.故選D.
答案:D
16.(2018·東北三省四市聯(lián)考模擬)點(diǎn)A,B,C,D在同一個(gè)球的球面上,AB=BC=1,∠ABC=120°.若四面體ABCD體積的最大值為,則這個(gè)球的表面積為( )
A. B.4π
C. D.
解析:本題考查多面體的外接球
11、、四面體的體積、球的表面積.因?yàn)锳B=BC=1,∠ABC=120°,所以由正弦定理知△ABC外接圓的半徑r=×=1,S△ABC=AB×BCsin120°=.設(shè)外接圓的圓心為Q,則當(dāng)DQ與平面ABC垂直時(shí),四面體ABCD的體積最大,所以S△ABC×DQ=,所以DQ=3.設(shè)球心為O,半徑為R,則在Rt△AQO中,OA2=AQ2+OQ2,即R2=12+(3-R)2,解得R=,所以球的表面積S=4πR2=,故選D.
答案:D
17.(2017·新課標(biāo)全國卷Ⅰ)如圖,圓形紙片的圓心為O,半徑為5 cm,該紙片上的等邊三角形ABC的中心為O.D,E,F(xiàn)為圓O上的點(diǎn),△DBC,△ECA,△FAB
12、分別是以BC,CA,AB為底邊的等腰三角形.沿虛線剪開后,分別以BC,CA,AB為折痕折起△DBC,△ECA,△FAB,使得D,E,F(xiàn)重合,得到三棱錐.當(dāng)△ABC的邊長變化時(shí),所得三棱錐體積(單位:cm3)的最大值為________.
解析:如圖,連接OD,交BC于點(diǎn)G,
由題意,知OD⊥BC,OG=BC.
設(shè)OG=x,則BC=2x,DG=5-x,
三棱錐的高h(yuǎn)=
==,
S△ABC=×2x×3x=3x2,則三棱錐的體積
V=S△ABC·h=x2·=·
.
令f(x)=25x4-10x5,x∈0,,則f′(x)=100x3-50x4.
令f′(x)=0得x=2.當(dāng)x∈(0,2)時(shí),f′(x)>0,f(x)單調(diào)遞增,當(dāng)x∈2,時(shí),f′(x)<0,f(x)單調(diào)遞減,故當(dāng)x=2時(shí),f(x)取得最大值80,則V≤×=4.
∴ 三棱錐體積的最大值為4 cm3.
答案:4