1、第七章立体几何第二节空间几何体的表面积与体积课时规范练A组基础对点练1一个球的表面积是16,那么这个球的体积为()A.B.C16 D24解析:设球的半径为R,表面积是16,4R216,解得R2.体积为R3.故选B.答案:B2九章算术卷5商功记载一个问题“今有圆堡瑽,周四丈八尺,高一丈一尺问积几何?答曰:二千一百一十二尺术曰:周自相乘,以高乘之,十二而一”这里所说的圆堡瑽就是圆柱体,它的体积为“周自相乘,以高乘之,十二而一”就是说:圆堡瑽(圆柱体)的体积为V(底面圆的周长的平方高),则由此可推得圆周率的取值为()A3 B3.1C3.14 D3.2解析:圆堡瑽(圆柱体)的体积为V(底面圆的周长的平
2、方高),(2r)2hr2h,解得3.故选A.答案:A3(2020江西七校联考)若某空间几何体的三视图如图所示,则该几何体的表面积是()A48 B48C482 D482解析:该几何体是正四棱柱挖去了一个半球,正四棱柱的底面是正方形(边长为2),高为5,半球的半径是1,那么该几何体的表面积为S22242512412248,故选A.答案:A4某几何体的主视图和左视图如图(1),它的俯视图的直观图是矩形O1A1B1C1,如图(2),其中O1A16,O1C12,则该几何体的侧面积为()图(1)图(2)A48 B64C96 D128解析:由题图(2)及斜二测画法可知原俯视图为如图所示的平行四边形OABC,
3、设CB与y轴的交点为D,则易知CD2,OD224,CO6OA,俯视图是以6为边长的菱形,由三视图知几何体为一个直四棱柱,其高为4,该几何体的侧面积为46496.故选C.答案:C5(2018高考全国卷)设A,B,C,D是同一个半径为4的球的球面上四点,ABC为等边三角形且其面积为9,则三棱锥DABC体积的最大值为()A12 B18C24 D54解析:由等边ABC的面积为9可得AB29,AB6,等边ABC的外接圆的半径为r2.设球的半径为R,球心到等边ABC的外接圆圆心的距离为d,则d2.三棱锥DABC高的最大值为246,三棱锥DABC体积的最大值为9618.故选B.答案:B6一个多面体的直观图和
4、三视图如图所示,点M是AB上的动点,记四面体EFMC的体积为V1,多面体ADFBCE的体积为V2,则()A. BC. D随点M位置的变化而变化解析:由三视图可知多面体ADFBCE是直三棱柱,其底面是等腰直角三角形(直角边长为a),且四边形DFEC与四边形ABCD都是正方形,它们的边长均为a.M是AB上的动点,且易知AB平面DFEC,点M到平面DFEC的距离等于点B到平面DFEC的距离,为a,V1VMEFCaaa.又V2aaa,故,故选B.答案:B7(2019高考全国卷)已知三棱锥PABC的四个顶点在球O的球面上,PAPBPC,ABC是边长为2的正三角形,E,F分别是PA,AB的中点,CEF90
5、,则球O的体积为()A8 B4C2 D.解析:设PAx,则cosAPC,CE2PE2PC22PEPCcosAPCx22x2.CEF90,EFPB,CF,CE2EF2CF2,即23,解得x,PAPBPC,又ABBCAC2,易知PA,PB,PC两两相互垂直,故三棱锥PABC的外接球的半径为,三棱锥PABC的外接球的体积为,故选D.答案:D8(2018高考全国卷)已知圆锥的顶点为S,母线SA,SB互相垂直,SA与圆锥底面所成角为30.若SAB的面积为8,则该圆锥的体积为_解析:设圆锥底面半径为r,母线长为l,高为h,因为母线SA与底面所成的角为30,所以lr.由SAB的面积为8得l28,即r28,所
6、以r212,hr2.所以圆锥的体积为r2h1228.答案:89如图,网格纸上小正方形的边长为1,粗实线与粗虚线画出的是某多面体的三视图,则该多面体外接球的表面积为_解析:根据三视图得出:该几何体是镶嵌在正方体中的四棱锥OABCD,正方体的棱长为2,A,D为棱的中点根据几何体可以判断:球心应该在过A,D且平行于正方体底面的中截面上,设球心到截面BCO的距离为x,则到AD的距离为2x,R2x2()2,R212(2x)2,解得x,R,故该多面体外接球的表面积为4R2.答案:10如图,为了制作一个圆柱形灯笼,先要制作4个全等的矩形骨架,总计耗用9.6米铁丝,再用S平方米塑料片制成圆柱的侧面和下底面(不
7、安装上底面)(1)当圆柱底面半径r取何值时,S取得最大值?并求出该最大值(结果精确到0.01平方米);(2)若要制作一个如图放置的、底面半径为0.3米的灯笼,请作出用于制作灯笼的三视图(作图时,不需考虑骨架等因素)解析:(1)由题意,可知圆柱的高为1.22r(米),塑料片面积Sr22r(1.22r)r22.4r4r23r22.4r3(r20.8r)当r0.4米时,S有最大值,约为1.51平方米(2)若灯笼底面半径为0.3米,则高为1.220.30.6(米)制作灯笼的三视图如图所示B组素养提升练11(2019高考全国卷)学生到工厂劳动实践,利用3D打印技术制作模型,如图,该模型为长方体ABCDA
8、1B1C1D1挖去四棱锥OEFGH后所得的几何体,其中O为长方体的中心,E,F,G,H分别为所在棱的中点,ABBC6 cm,AA14 cm.3D打印所用的材料密度为0.9 g/cm3,不考虑打印损耗,制作该模型所需原料的质量为_ g.解析:由题意得,SEFGH4642312 cm2,四棱锥OEFG的高3 cm,VOEFGH12312 cm3.又长方体ABCDA1B1C1D1的体积为V2466144 cm3,所以该模型体积为VV2V114412132 cm3,其质量为0.9132118.8 g.答案:118.812(2017高考全国卷)如图,圆形纸片的圆心为O,半径为5 cm,该纸片上的等边三角
9、形ABC的中心为O.D,E,F为圆O上的点,DBC,ECA,FAB分别是以BC,CA,AB为底边的等腰三角形沿虚线剪开后,分别以BC,CA,AB为折痕折起DBC,ECA,FAB,使得D,E,F重合,得到三棱锥当ABC的边长变化时,所得三棱锥体积(单位:cm3)的最大值为_答案:413如图,ABC内接于圆O,AB是圆O的直径,四边形DCBE为平行四边形,DC平面ABC,AB2,EB.(1)求证:DE平面ACD;(2)设ACx,V(x)表示三棱锥BACE的体积,求函数V(x)的解析式及最大值解析:(1)证明:四边形DCBE为平行四边形,CDBE,BCDE.DC平面ABC,BC平面ABC,DCBC.AB是圆O的直径,BCAC,且DCACC,BC平面ADC.DEBC,DE平面ADC.(2)DC平面ABC,BE平面ABC.在RtABE中,AB2,EB.在RtABC中,ACx,BC(0x2),SABCACBCx,V(x)VEABCx(0x2)x2(4x2)4,当且仅当x24x2,即x时,取等号,当x时,体积有最大值.