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1、2022年高考數(shù)學(xué)40個考點總動員 考點25 幾何體的體積和表面積(學(xué)生版) 新課標(biāo)
【高考再現(xiàn)】
熱點一 幾何體的體積
1.(xx年高考湖北卷理科10)我國古代數(shù)學(xué)名著《九章算術(shù)》中“開立圓術(shù)”曰:置積尺數(shù),以十六乘之,九而一,所得開立方除之,即立圓徑,“開立圓術(shù)”相當(dāng)于給出了已知球的體積V,求其直徑d的一個近似公式.人們還用過一些類似的近似公式。根據(jù)x=3.14159…..判斷,下列近似公式中最精確的一個是( )
A. B. C. D.
2.(xx年高考新課標(biāo)全國卷理科7)如圖,網(wǎng)格紙上小正方形的邊長為,粗線畫出的是某幾何體的三視圖
2、,則此幾何體的體積為( )
3.(xx年高考新課標(biāo)全國卷理科11)已知三棱錐的所有頂點都在球的求面上,是邊長為的正三角形,為球的直徑,且;則此棱錐的體積為( )
4.(xx年高考江西卷理科10)如右圖,已知正四棱錐所有棱長都為1,點E是側(cè)棱上一動點,過點垂直于的截面將正四棱錐分成上、下兩部分,記截面下面部分的體積為則函數(shù)的圖像大致為( )
5.(xx年高考新課標(biāo)全國卷文科8)平面α截球O的球面所得圓的半徑為1,球心O到平面α的距離為,則此球的體積
3、為
(A)π (B)4π (C)4π (D)6π
6.(xx年高考江蘇卷7)如圖,在長方體中,,,則四棱錐的體積為 cm3.
7.(xx年高考天津卷理科10)―個幾何體的三視圖如圖所示(單位:),則該幾何體的體積為 .
8.(xx年高考山東卷理科14)如圖,正方體ABCD-A1B1C1D1的棱長為1,E,F分別為線段AA1,B1C上的點,則三棱錐D1-EDF的體積為____________。
【答案】
【解析】.
9.(xx年高考上海卷理科8)若一個圓錐的側(cè)面展開圖是面積為的半圓面,則該圓錐的體積為
4、 .
【方法總結(jié)】
1.計算柱、錐、臺體的體積,關(guān)鍵是根據(jù)條件找出相應(yīng)的底面面積和高,應(yīng)注意充分利用多面體的截面和旋轉(zhuǎn)體的軸截面,將空間問題轉(zhuǎn)化為平面問題求解.
2.注意求體積的一些特殊方法:分割法、補體法、轉(zhuǎn)化法等,它們是解決一些不規(guī)則幾何體體積計算常用的方法,應(yīng)熟練掌握.
3.等積變換法:利用三棱錐的任一個面可作為三棱錐的底面.①求體積時,可選擇容易計算的方式來計算;②利用“等積法”可求“點到面的距離”.
熱點二 幾何體的表面積
10.(xx年高考遼寧卷理科13)一個幾何體的三視圖如圖所示,則該幾何體的表面積為______________。
【方法總結(jié)】
1.在
5、求多面體的側(cè)面積時,應(yīng)對每一側(cè)面分別求解后再相加,對于組合體的表面積應(yīng)注意重合部分的處理.
2.以三視圖為載體考查幾何體的表面積,關(guān)鍵是能夠?qū)o出的三視圖進(jìn)行恰當(dāng)?shù)姆治觯瑥娜晥D中發(fā)現(xiàn)幾何體中各元素間的位置關(guān)系及數(shù)量關(guān)系.
3.圓柱、圓錐、圓臺的側(cè)面是曲面,計算側(cè)面積時需要將這個曲面展為平面圖形計算,而表面積是側(cè)面積與底面圓的面積之和.
熱點三 與體積相關(guān)的最值問題
11.(xx年高考上海卷理科14)如圖,與是四面體中互相垂直的棱,,若,且,其中、為常數(shù),則四面體的體積的最大值是 .
【答案】
【解析】據(jù)題,也就是說,線段的長度是定值,因為棱與棱互相垂直,當(dāng)時,此時
6、有最大值,此時最大值為:.
12.(xx年高考湖北卷理科19)(本小題滿分12分)
如圖1,∠ACB=45°,BC=3,過動點A作AD⊥BC,垂足D在線段BC上且異于點B,連接AB,沿AD將△ABD折起,使∠BDC=90°(如圖2所示),
(1)當(dāng)BD的長為多少時,三棱錐A-BCD的體積最大;
(2)當(dāng)三棱錐A-BCD的體積最大時,設(shè)點E,M分別為棱BC,AC的中點,試在棱CD上確定一點N,使得EN⊥BM,并求EN與平面BMN所成角的大小
13.(xx年高考湖南卷理科18)(本小題滿分12分)
如圖5,在四棱錐P-ABCD中,PA⊥平面ABCD,AB=4,BC=3,A
7、D=5,∠DAB=∠ABC=90°,E是CD的中點.
(Ⅰ)證明:CD⊥平面PAE;
(Ⅱ)若直線PB與平面PAE所成的角和PB與平面ABCD所成的角相等,求四棱錐P-ABCD的體積.
14.(xx年高考新課標(biāo)全國卷文科19)如圖,三棱柱ABC-A1B1C1中,側(cè)棱垂直底面,∠ACB=90°,AC=BC=AA1,D是棱AA1的中點
(I)證明:平面BDC1⊥平面BDC
(Ⅱ)平面BDC1分此棱柱為兩部分,求這兩部分體積的比.
【考點剖析】
一.明確要求
會計算球、柱、錐臺的表面積和體積(不要求記憶公式)
二.命題方向
1.空間幾何體的表面積、體積
8、是高考的熱點,多與三視圖相結(jié)合命題.
2.主要考查由三視圖還原幾何體并求表面積或體積,同時考查空間想象能力及運算能力.題型多為選擇、填空題.
三.規(guī)律總結(jié)
(1)解與球有關(guān)的組合體問題的方法,一種是內(nèi)切,一種是外接.解題時要認(rèn)真分析圖形,明確切點和接點的位置,確定有關(guān)元素間的數(shù)量關(guān)系,并作出合適的截面圖,如球內(nèi)切于正方體,切點為正方體各個面的中心,正方體的棱長等于球的直徑;球外接于正方體,正方體的頂點均在球面上,正方體的體對角線長等于球的直徑.球與旋轉(zhuǎn)體的組合,通常作它們的軸截面進(jìn)行解題,球與多面體的組合,通過多面體的一條側(cè)棱和球心或“切點”、“接點”作出截面圖.
(2)等積法:等積
9、法包括等面積法和等體積法.等積法的前提是幾何圖形(或幾何體)的面積(或體積)通過已知條件可以得到,利用等積法可以用來求解幾何圖形的高或幾何體的高,特別是在求三角形的高和三棱錐的高.這一方法回避了具體通過作圖得到三角形(或三棱錐)的高,而通過直接計算得到高的數(shù)值.
【基礎(chǔ)練習(xí)】
1.(人教A版教材習(xí)題改編)圓柱的一個底面積為S,側(cè)面展開圖是一個正方形,那么這個圓柱的側(cè)面積是( ).
A.4πS B.2πS
C.πS D.πS
3.(經(jīng)典習(xí)題)某四面體的三視圖如圖所示,該四面體四個面的面積中最大的是
( ).
A.8 B.6
C.10 D.8
10、5.(教材習(xí)題改編)在△ABC中,AB=2,BC=3,∠ABC=120°,若使△ABC繞直線BC旋轉(zhuǎn)一周所形成的幾何體的體積為________.
【名校模擬】
一.基礎(chǔ)扎實
1.(湖北武漢xx畢業(yè)生五月供題訓(xùn)練(三)文)已知S,A,B,C是球O表面上的點,SA⊥平面ABC,AB⊥BC,SA=AB=l,BC=,則球O的表面積等于
A.4 B.3
C.2 D.
3.(xx東城區(qū)普通高中示范校高三綜合練習(xí)(二)理)
一個幾何體的三視圖如圖所示,則此幾何體的體積是 ( )
A. B.
11、 C. D.
5.(xx年河南豫東、豫北十所名校階段性測試(三)理)在矩形從CD中,從=,BC =,且矩形從CD的頂點都在半徑為R的球O的球面上,若四棱錐O -ABCD的體積為8,則球O的半徑R=
(A)3 (B) (C) (D)4
7.(湖北文科數(shù)學(xué)沖刺試卷(二))
二.能力拔高
9.(xx洛陽示范高中聯(lián)考高三理)三棱錐的頂點都在同一球面上,且,則該球的體積為
A. B. C. D.
11.(唐山市xx高三年級第一次模擬考試文) 點A、B、C、D均在同一球面上
12、,其中是正三角形,AD平面ABC,AD=2AB=6,則該球的體積為
(A) (B) (C) (D)
12.(xx年石家莊市高中畢業(yè)班教學(xué)質(zhì)量檢測(二)文)已知正三棱柱內(nèi)接于一個半徑為2的球,則正三棱柱的側(cè)面積取得最大值時,其底面邊長為
A. B. C. D.2
13.(山西省xx年高考考前適應(yīng)性訓(xùn)練理)一個底面為正三角形且側(cè)棱垂直于底面的三棱柱內(nèi)接于半徑為的球,則該棱柱體積的最大值為( )
A. B. C. D.
16. (中原六校聯(lián)誼xx年高三第一次聯(lián)考理)正三棱錐S-
13、ABC中,M、N分別是SC.BC中點,且MN⊥AM,若SA=2.則正三棱錐S - ABC的外接球的體積為 。
17. (浙江省xx屆重點中學(xué)協(xié)作體高三第二學(xué)期4月聯(lián)考試題理 )一個幾何體的三視圖如圖所示,則這個幾何體的表面積與其外接球面積之比為________.
19(河北唐山市xx屆高三第三次模擬文)(本小題滿分12分)
如圖,在四棱錐P—ABCD中,PA⊥底面ABCD,ABCD是直角梯形,AB⊥BC,AB∥CD,AB=2BC=2CD=2。
(1)求證:平面PBC⊥平面PAB;
(2)若∠PDC=120°,求四棱錐P—ABCD的體積。
三.提
14、升自我
22.(xx年石家莊市高中畢業(yè)班教學(xué)質(zhì)量檢測(二) 理)若棱長均為2的正三棱柱內(nèi)接于一個球,則該球的半徑為
A. B. C. D.
23. (xx年石家莊市高中畢業(yè)班第一次模擬考試?yán)?
三棱錐的三組相對的棱(相對的棱是指三棱錐中成異面直線的一組棱)分別相等,且長各為、m、n,其中m2+n2=6,則該三棱錐體積的最大值為
A. B. C. D.
25(河南省鄭州市xx屆高三第二次質(zhì)量預(yù)測文) (本小題滿分12分)如圖,棱柱ABCD—A1B1C1D1的底面ABCD是邊長為2的菱形,,,側(cè)棱,棱AA1與底面所成的角為,點F為DC1的中點.
(I)證明:OF//平面;
(II)求三棱錐的體積.
【原創(chuàng)預(yù)測】
1.如圖,平面四邊形中,,,將其沿對角線 折成四面體,使平面平面,若四面體頂點在同一個球面上,則該球的體積為
A. B.
C. D.
3.如圖,已知平行四邊形和矩形所在的平面互相垂直,,是線段的中點.
(Ⅰ)求二面角的正弦值;
(Ⅱ)設(shè)點為一動點,若點從出發(fā),沿棱按照的路線運動到點,求這一過程中形成的三棱錐的體積的最小值.