1、2015届高三数学(理)提升演练:空间几何体的表面积和体积一、选择题1母线长为1的圆锥的侧面展开图的圆心角等于,则该圆锥的体积为 ()A.B.C. D.2某几何体的三视图如图所示,则它的体积是 ()A8 B8C82 D.3若三棱锥的三条侧棱两两垂直,且侧棱长都相等,其外接球的表面积是4,则其侧棱长为 ()A. B.C. D.4将边长为a的正方形ABCD沿对角线AC折起,使BDa,则三棱锥DABC的体积为 ()A. B.C.a3 D.a35如图,某几何体的正视图,侧视图和俯视图分别是等边三角形,等腰三角形和菱形,则该几何体体积为 ()A4 B4C2 D26在矩形ABCD中,AB4,BC3,沿AC
2、将矩形ABCD折成一个直二面角BACD,则四面体ABCD的外接球的体积为 ()A. B.C. D.二、填空题7三棱锥PABC中,PA底面ABC,PA3,底面ABC是边长为2的正三角形,则三棱锥PABC的体积等于_8一个几何体的三视图如图所示(单位:m),则该几何体的体积为_m3.9四棱锥PABCD的顶点P在底面ABCD中的投影恰好是A,其三视图如图所示,则四棱锥PABCD的表面积为_三、解答题10已知某几何体的俯视图是如图所示的矩形,正视图是一个底边长为8、高为4的等腰三角形,侧视图是一个底边长为6、高为4的等腰三角形(1)求该几何体的体积V;(2)求该几何体的侧面积S.11.如图,三棱柱AB
3、CA1B1C1的侧棱垂直于底面,其高为6 cm,底面三角形的边长分别为3 cm,4 cm,5 cm,以上、下底面的内切圆为底面,挖去一个圆柱,求剩余部分形成的几何体的体积12如图,在ABC中,B,ABBC2,P为AB边上一动点,PDBC交AC于点D,现将PDA沿PD翻折至PDA,使平面PDA平面PBCD.(1)当棱锥APBCD的体积最大时,求PA的长;(2)若点P为AB的中点,E为AC的中点,求证:ABDE.详解答案一、选择题1解析:圆锥的侧面展开图扇形的弧长,即底面圆的周长为1,设底面圆的半径为r,则有2r,得r,于是圆锥的高h,故圆锥的体积V.答案:C2解析:圆锥的底面半径为1,高为2,该
4、几何体体积为正方体体积减去圆锥体积,即V231228.答案:A3解析:依题可以构造一个正方体,其体对角线就是外接球的直径设侧棱长为a,球半径为r.r1,a2r2,a.答案:B4解析:设正方形ABCD的对角线AC、BD相交于点E,沿AC折起后依题意得,当BDa时,BEDE,所以DE平面ABC,于是三棱锥DABC的高为DEa,所以三棱锥DABC的体积Va2aa3.答案:D5解析:由题意知该几何体为如图所示的四棱锥,底面为菱形,且AC2,BD2,高OP3,其体积V(22)32.答案:C6解析:由题意知,球心到四个顶点的距离相等,所以球心在对角线AC上,且其半径为AC长度的一半,则V球()3.答案:
5、C二、填空题7解析:依题意有,三棱锥PABC的体积VSABCPA223.答案:8解析:由三视图可知,此几何体的上面是正四棱柱,其长,宽,高分别是2,1,1,此几何体的下面是长方体,其长,宽,高分别是2,1,1,因此该几何体的体积V2112114(m3)答案:49解析:依题意可知,在该四棱锥中,PA底面ABCD,PAa,底面四边形ABCD是边长为a的正方形,因此有PDCD,PBBC,PBPDa,所以该四棱锥的表面积等于a22a22aa(2)a2.答案:(2)a2三、解答题10解:由题设可知,几何体是一个高为4的四棱锥,其底面是长、宽分别为8、6的矩形,正侧面及其相对侧面均为底边长为8,高为h1的
6、等腰三角形,左、右侧面均为底边长为6、高为h2的等腰三角形,如图所示(1)几何体的体积VS矩形h68464.(2)正侧面及相对侧面底边上的高h15,左、右侧面的底边上的高h24,故几何体的侧面积S2(8564)4024.11. 解:V棱柱342636(cm3)设圆柱底面圆的半径为r,(3r)(4r)5,r1.V圆柱r2h6(cm3)VV棱柱V圆柱(366)cm3.12解:(1)令PAx(0x0,f(x)单调递增,当x(,2)时,f(x)0,f(x)单调递减,所以,当x时,f(x)取得最大值,即:当VAPBCD取得最大时,PA.(2)证明:设F为AB的中点,连接PF, FE.则有EF綊BC,PD綊BC,EF綊PD四边形EFPD为平行四边形所以DEPF,又APPB,所以PFAB,故DEAB.