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1、(廣東專版)2022高考數(shù)學二輪復習 第二部分 專題四 立體幾何 專題強化練十 空間幾何體的三視圖、表面積及體積 文
一、選擇題
1.如圖,在正方形ABCD-A1B1C1D1中,P為BD1的中點,則△PAC在該正方體各個面上的正投影可能是( )
A.①② B.①④ C.②③ D.②④
解析:圖①是△PAC在底面上的投影,④是△PAC在前后側(cè)面上的投影.因此正投影可能是①④,選項B正確.
答案:B
2.某三棱錐的三視圖如圖所示,則該三棱錐的體積為( )
A.60 B.30 C.20 D.10
解析:由三視圖知可把三棱錐放在一個長方體內(nèi)部,則
2、三棱錐A1-BCD是三視圖所示三棱錐,VA1-BCD=××3×5×4=10.
答案:D
3.(2018·北京卷)某四棱錐的三視圖如圖所示,在此四棱錐的側(cè)面中,直角三角形的個數(shù)為( )
A.1 B.2 C.3 D.4
解析:在正方體中作出該幾何體的直觀圖,記為四棱錐P-ABCD,如圖,由圖可知在此四棱錐的側(cè)面中,直角三角形的個數(shù)為3.
答案:C
4.中國古代數(shù)學名著《九章算術(shù)》中,將底面是直角三角形的直棱柱稱為“塹堵”.已知“塹堵”的正視圖和俯視圖如圖所示,則該“塹堵”的側(cè)視圖的面積為( )
A.18 B.18 C.18 D.
解析:在俯視圖Rt△
3、ABC中,
作AH⊥BC交于H.
由三視圖的意義,則BH=6,HC=3,
根據(jù)射影定理,AH2=BH·HC,所以AH=3.
易知該“塹堵”的側(cè)(左)視圖是矩形,長為6,寬為AH=3,
故側(cè)視圖的面積S=6×3=18.
答案:C
5.某幾何體的三視圖如圖所示,則該幾何體的體積是( )
A.π B.2π C.3π D.8π
解析:由三視圖知,該幾何體是一個圓柱挖去一個同底的圓錐.
所以該幾何體的體積V=3×π×12-·π×12×3=2π.
答案:B
6.(2018·全國卷Ⅲ)設(shè)A,B,C,D是同一個半徑為4的球的球面上四點,△ABC為等邊三角形且其面積為9,
4、則三棱錐D-ABC體積的最大值為( )
A.12 B.18 C.24 D.54
解析:設(shè)等邊△ABC的邊長為x,
則x2sin 60°=9,得x=6.
設(shè)△ABC外接圓的半徑為r,則2r=,得r=2.
所以球心到△ABC所在平面的距離d==2,
則點D到平面ABC的最大距離d1=d+4=6.
故V三棱錐D-ABC的最大值為·S△ABC×6=×9×6=18.
答案:B
二、填空題
7.(2018·浙江卷改編)某幾何體的三視圖如圖所示(單位:cm),則該幾何體的體積(單位:cm3)是________.
解析:由三視圖知,該幾何體是一個底面為直角梯形的直四棱柱,
5、所以其體積V=×(1+2)×2×2=6.
答案:6
8.(2018·濟南市模擬)某幾何體的三視圖如圖所示,其中主視圖的輪廓是底邊為2,高為1的等腰三角形,俯視圖的輪廓為菱形,左視圖是個半圓.則該幾何體的體積為________.
解析:由三視圖知,幾何體是由兩個大小相同的半圓錐的組合體.
其中r=1,高h=.
故幾何體的體積V=π×12×=π.
答案:π
9.已知長方體ABCD-A1B1C1D1內(nèi)接于球O,底面ABCD是邊長為2的正方形,E為AA1的中點,OA⊥平面BDE,則球O的表面積為________.
解析:取BD的中點為O1,連接OO1,OE,O1E,O1A.
則四
6、邊形OO1AE為矩形,
因為OA⊥平面BDE,所以O(shè)A⊥EO1,
即四邊形OO1AE為正方形,則球O的半徑R=OA=2,
所以球O的表面積S=4π×22=16π.
答案:16π
10.(2018·鄭州調(diào)研)某幾何體的三視圖如圖所示,三個視圖中的曲線都是圓弧,則該幾何體的體積為________.
解析:由三視圖可知,該幾何體是由半個圓柱與個球組成的組合體,其體積為×π×12×3+××13=.
答案:
11.(2018·煙臺質(zhì)檢)已知三棱錐P-ABC的所有頂點都在球O的球面上,△ABC是邊長為的正三角形,PA,PB,PC兩兩垂直,則球O的表面積是________.
解析:
7、設(shè)球O的半徑為R,
且2R=.
因為△ABC是邊長為2的正三角形,PA、PB、PC兩兩垂直.
所以PA=PB=PC==1,則2R=,
所以球的表面積S球=4πR2=3π.
答案:3π
三、解答題
12.(2018·佛山質(zhì)檢)如圖,四棱錐P-ABCD中,平面PAB⊥平面ABCD,PA=PB,AD∥BC,AB=AC,AD=BC=1,PD=3,∠BAD=120°,M為PC的中點.
(1)證明:DM∥平面PAB;
(2)求四面體M-ABD的體積.
(1)證明:取PB中點N,連接MN、AN.
因為M為PC的中點,所以MN∥BC且MN=BC,
又AD∥BC,且AD=BC,得MN綊AD,
所以ADMN為平行四邊形,所以DM∥AN.
又AN?平面PAB,DM?平面PAB,所以DM∥平面PAB.
(2)解:取AB中點O,連接PO,PO⊥AB.
又因為平面PAB⊥平面ABCD,則PO⊥平面ABCD,
取BC中點H,連結(jié)AH,
因為AB=AC,所以AH⊥BC,又因為AD∥BC,∠BAD=120°,所以∠ABC=60°,
Rt△ABH中,BH=BC=1,AB=2,所以AO=1,又AD=1,
△AOD中,由余弦定理知,OD=,
Rt△POD中,PO==,
所以VM-ABD=·S△ABD·PO=.