1、高考资源网() 您身边的高考专家A基础达标1如图是一个几何体的三视图,根据图中数据,可得该几何体的表面积是()A9B10C11 D12解析:选D.由几何体的三视图可知此几何体是圆柱与球的组合体,其表面积S4R22r22rh,代入数据得S422312.2表面积为16的球的内接正方体的体积为()A8 BC. D16解析:选C.设球的半径为R,正方体棱长为a,则4R216,所以R2,因为a4,所以a,所以V正方体a3.3两个球的体积之比为827,那么这两个球的表面积之比为()A23 B49C. D解析:选B.设两个球的半径分别为r,R,则r3R3827,所以rR23,所以S1S2r2R249.4球面
2、上有三点A、B、C,若AB18,BC24,AC30,且球心到ABC所在平面的距离等于球半径的一半,则这个球的表面积为()A. B300C1 200 D1 600解析:选C.设球的半径为R,由题意得,R15,所以R10,即S球4R21 200.5若等边圆柱(轴截面是正方形)、球、正方体的体积相等,则它们的表面积的大小关系是()AS球S圆柱S正方体 BS正方体S球S圆柱CS圆柱S球S正方体 DS球S正方体S圆柱解析:选A.设等边圆柱底面圆半径为r,球半径为R,正方体棱长为a,则r22rR3a3,2,S圆柱6r2,S球4R2,S正方体6a2, 1, 1.故选A.6已知OA为球O的半径,过OA的中点M
3、且垂直于OA的平面截球面得到圆M,若圆M的面积为3,则球O的表面积等于_解析:设球的半径为R,圆M的半径为r,则r23,即r23.由题意得R23,所以R24,所以4R216.答案:167. 圆柱形容器内盛有高度为8 cm的水,若放入三个相同的球 (球的半径与圆柱的底面半径相同)后,水恰好淹没最上面的球(如图所示),则球的半径是_ cm.解析:设球的半径为x cm,由题意得x28x26xx33,解得x4.答案:48两个球的表面积之差为48,它们的大圆周长之和为12,则这两个球的半径之差为_解析:由题意建立方程组,设两球半径分别为R、r(Rr),则即所以Rr2.答案:29在球面上有四个点P,A,B
4、,C,如果PA,PB,PC两两垂直,且PAPBPCa,求这个球的体积解:设这个球的半径为R,因为PA,PB,PC两两垂直,PAPBPCa,所以以PA,PB,PC为相邻三条棱可以构造正方体又因为P,A,B,C四点是球面上四点,所以球是正方体的外接球,正方体的体对角线是球的直径,所以2Ra,Ra,所以所求体积为R3a3.10有三个球,第一个球内切于正方体六个面,第二个球与这个正方体各条棱相切,第三个球过这个正方体的各个顶点,求这三个球的表面积之比解:设正方体的棱长为a,三个球的半径分别为r1,r2,r3.(1)正方体的内切球球心O是正方体的中心,切点是六个面正方形的中心,经过四个切点及球心作截面,
5、如图所示,所以2r1a,r1,所以此球的表面积S14ra2.(2)球与正方体的各条棱的切点是每条棱的中点,过球心O作正方体的对角面得截面,如图所示,所以2r2a,r2a,所以此球的表面积S24r2a2.(3)正方体的各个顶点在球面上,过球心O作正方体的对角面得截面,如图所示,所以2r3a,r3a,所以此球的表面积S34r3a2.综上,这三个球的表面积之比为S1S2S3123.B能力提升1已知某一多面体内接于球构成一个简单组合体,如果该组合体的正视图、侧视图、俯视图均如图所示,且图中的四边形是边长为2的正方形,则该球的表面积是()A6 B8C12 D16解析:选C.由三视图知组合体为球内接正方体
6、,正方体的棱长为2,若球半径为R,则2R2,所以R,所以S球表4R24312.故选C.2一个球与一个正三棱柱的三个侧面和两个底面都相切,已知这个球的体积为,那么这个正三棱柱的体积是()A96 B16C24 D48解析:选D.由题意可知正三棱柱的高等于球的直径,从棱柱中间截得球的大圆内切于正三角形,正三角形与棱柱底的三角形全等,设三角形边长为a,球半径为r,由V球r3,得r2.由S柱底ar3a2,得a2r4,所以V柱S柱底2r48.3连接球面上两点的线段称为球的弦半径为4的球的两条弦AB,CD的长度分别为2,4,每条弦的两端都在球面上运动,则两弦中点M,N之间距离的最大值为_解析:易求得M,N到
7、球心的距离分别为3,2,类比平面内圆的情形可知:当M,N与球心共线,且M,N在球心两侧时,|MN|取最大值5.答案:54(选做题)已知四棱锥PABCD中,底面ABCD为正方形,边长为a,PBa,PDa,PAPCa,且PD是四棱锥的高(1)在四棱锥内放入一球,求球的最大半径;(2)求四棱锥外接球的半径解:(1)当所放的球与四棱锥各面都相切时,球的半径最大,即球心到各面的距离均相等设球的半径为R,球心为S,如图,连接SA,SB,SC,SD,SP.因为最大球与四棱锥各面都相切,所以三棱锥SPAB,SPBC,SPCD,SPAD与四棱锥SABCD的高都为R,且它们恰好组合成四棱锥PABCD.因为PD为四
8、棱锥PABCD的高,PDADBCa,四边形ABCD为正方形,又因为PAPCa,PBa,所以PB2PA2AB2PC2BC2,所以PAB,PCB为直角三角形且全等,所以SPABSPCBaaa2,SPDASPDCa2,S正方形ABCDa2,所以VPABCDa2aa3,VSPABVSPBCa2Ra2R,VSPADVSPDCa2Ra2R,VSABCDa2Ra2R,因为VPABCDVSPABVSPBCVSPADVSPDCVSABCD,所以a3a2Ra2Ra2R,即(2)Ra,所以Ra,即球的最大半径为a.(2)四棱锥外接球的球心到P、A、B、C、D五点的距离均为球的半径,只要找出球心位置即可由(1)知PAB、PCB为直角三角形,若M为斜边PB的中点,则MAMBMPMC.连接BD,因为PDa,PBa,BDa,所以PB2PD2BD2,即PDB为直角三角形,PB为斜边,所以MDMBMP,所以M为四棱锥PABCD外接球的球心,所以外接球半径RPBa.高考资源网版权所有,侵权必究!