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1、2022年高考數(shù)學一輪復習 第八章 立體幾何 第2講 空間幾何體的表面積和體積課時作業(yè) 理
1.(2015年山東)已知等腰直角三角形的直角邊的長為2,將該三角形繞其斜邊所在的直線旋轉(zhuǎn)一周而形成的曲面所圍成的幾何體的體積為( )
A. B.
C.2 π D.4 π
2.(2015年新課標Ⅰ)圓柱被一個平面截去一部分后與半球(半徑為r)組成一個幾何體,該幾何體三視圖中的正視圖和俯視圖如圖X8-2-1.若該幾何體的表面積為16+20π,則r=( )
圖X8-2-1
A.1 B.2 C.4 D.8
3.(2015年新課標Ⅰ)《九章算術(shù)》是我國古代內(nèi)容極為豐富的數(shù)學名
2、著,書中有如下問題:“今有委米依垣內(nèi)角,下周八尺,高五尺,問:積及為米幾何?”其意思為:“在屋內(nèi)墻角處堆放米(如圖X8-2-2,米堆為一個圓錐的四分之一),米堆底部的弧長為8尺,米堆的高為5尺,米堆的體積和堆放的米各為多少?”已知1斛米的體積約為1.62立方尺,圓周率約為3,估算出堆放的米有( )
圖X8-2-2
A.14斛 B.22斛
C.36斛 D.66斛
4.(2015年湖南)某工件的三視圖如圖X8-2-3,現(xiàn)將該工件通過切削,加工成一個體積盡可能大的正方體新工件,并使新工件的一個面落在原工件的一個面內(nèi),則原工件的利用率為( )
圖X8-2-3
A. B
3、.
C. D.
5.(2016年四川)已知某三棱錐的三視圖如圖X8-2-4,則該三棱錐的體積________.
圖X8-2-4
6.(2017年天津)已知一個正方體的所有頂點在一個球面上,若這個正方體的表面積為18,則這個球的體積為________.
7.(2016年浙江)某幾何體的三視圖如圖X8-2-5(單位:cm),則該幾何體的表面積是________cm2,體積是________cm3.
圖X8-2-5
8.(2015年上海)若圓錐的側(cè)面積與過軸的截面面積之比值為2π,則其母線與軸的夾角的大小為______.
9.(2017年廣東揭陽一模)已知△ABC的頂點都在
4、球O的球面上,AB=6,BC=8,AC=10,三棱錐O-ABC的體積為40 ,則該球的表面積等于________.
10.(2016年新課標Ⅲ)如圖X8-2-6,網(wǎng)格紙上小正方形的邊長為1,粗實線畫出的是某多面體的三視圖,則該多面體的表面積為( )
圖X8-2-6
A.18+36 B.54+18
C.90 D.81
11.(2015年新課標Ⅱ)如圖X8-2-7,長方體ABCD-A1B1C1D1中,AB=16,BC=10,AA1=8,點E,F(xiàn)分別在A1B1,D1C1上,A1E=D1F=4.過點E,F(xiàn)的平面α與此長方體的面相交,交線圍成一個正方形.
(1)在圖中畫出這
5、個正方形(不必說明畫法和理由);
(2)求平面α把該長方體分成的兩部分體積的比值.
圖X8-2-7
12.(2016年新課標Ⅱ)如圖X8-2-8,菱形ABCD的對角線AC與BD交于點O,點E,F(xiàn)分別在AD,CD上,AE=CF,EF交BD于點H,將△DEF沿EF折到△D′EF的位置.
(1)求證AC⊥HD′;
(2)若AB=5,AC=6,AE=,OD′=2 ,求五棱錐D′ABCFE的體積.
圖X8-2-8
第2講 空間幾何體的表面積和體積
1.B 解析:由題意知,該等腰直角三角形的斜邊長為2 ,斜邊上的高為,所得旋轉(zhuǎn)體為同底等高的全等圓錐,所以
6、其體積為π×()2×2 =.故選B.
2.B 解析:如圖D142,該幾何體是一個半球與一個半圓柱的組合體,球的半徑為r,圓柱的底面半徑為r,高為2r,則表面積S=×4πr2+πr2+4r2+πr·2r=(5π+4)r2.又S=16+20π,∴(5π+4)r2=16+20π,∴r2=4,r=2.故選B.
圖D142
3.B 解析:設(shè)圓錐底面半徑為r,則×2×3r=8.所以r=.所以米堆的體積為××3×2×5=.故堆放的米約為÷1.62≈22(斛).故選B.
4.A 解析:欲使正方體最大,則其上底面四個頂點需在圓錐上.圓錐體積V1=π×12×2 =π.作幾何體截面圖,如圖D143,則內(nèi)
7、接正方體棱長a=.
圖D143
∴正方體體積V2=a3=3=.
∴=×=.故選A.
5. 解析:由三視圖可知三棱錐的底面積為S=×2 ×1=,高為1,所以該三棱錐的體積為V=Sh=××1=.
6. 解析:設(shè)正方體邊長為a,則6a2=18?a2=3,外接球直徑為2R=a=3,V=πR3=π×=π.
7.80 40 解析:由三視圖知該組合體是一個長方體上面放置了一個小正方體,S表=6×22+2×42+4×2×4-2×22=80,V=23+4×4×2=40.
8. 解析:由題意,得πrl∶=2π?l=2h?母線與軸的夾角為.
9.400π 解析:依題意知△ABC為直角三角形,其所
8、在圓面的半徑為AC=5,設(shè)三棱錐O-ABC的高為h,則由××6×8h=40 ,得h=5 .設(shè)球O的半徑為R,則由h2+52=R2,得R=10.故該球的表面積為400π.
10.B 解析:由三視圖知該幾何體是以3×3的正方形為底面的斜四棱柱,所以該幾何體的表面積S=2×3×6+2×3×3+2×3×3 =54+18 .故選B.
11.解:(1)交線圍成的正方形EHGF如圖D144.
圖D144
(2)如圖,作EM⊥AB,垂足為M,
則AM=A1E=4,EB1=12,EM=AA1=8.
因為四邊形EHGF為正方形,所以EH=EF=BC=10.
于是MH==6,AH=10,HB=6.
9、
因為長方體被平面α分成兩個高為10的直棱柱,所以其體積的比值為.
12.(1)證明:由已知,得AC⊥BD,AD=CD.
又由AE=CF,得=.
故AC∥EF.由此,得EF⊥HD.
折后EF與HD保持垂直關(guān)系,即EF⊥HD′,
所以AC⊥HD′.
(2)解:由EF∥AC,得==.
由AB=5,AC=6,得DO=BO==4.
所以O(shè)H=1,D′H=DH=3.
于是OD′2+OH2=(2 )2+12=9=D′H2.
故OD′⊥OH.
由(1)知,AC⊥HD′,又AC⊥BD,BD∩HD′=H,
所以AC⊥平面BHD′.于是AC⊥OD′.
又由OD′⊥OH,AC∩OH=O,
所以O(shè)D′⊥平面ABC.
又由=,得EF=.
所以五邊形ABCFE的面積
S=×6×8-××3=.
所以五棱錐D′ABCFE的體積
V=××2 =.