1、考点38 空间几何体的结构特征及三视图和直观图1点、在同一个球的球面上,若四面体体积的最大值为,则这个球的表面积为A B C D 【答案】B 2某几何体的三视图如右图所示,数量单位为,它的体积是( )A B C D 【答案】C【解析】根据三视图可将其还原为如下直观图,=,答案选C。3某几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为( )A B C D 【答案】A 4如图,网格纸上小正方形的边长为1,粗实线画出的是某几何体的三视图,则该几何体的体积为( )A 8 B 16C 24 D 48【答案】B【解析】如图所示,在棱长为4的正方体中,题中的三视图对应的几何体为四棱锥, 5一个几何体的三视图如图所
2、示,其中正视图是半径为1的半圆,则该几何体的表面积为A B C D 【答案】C 6如图所示,已知四棱锥的高为,底面为正方形,且,则四棱锥外接球的半径为( )A B C D 【答案】B【解析】由已知,四棱锥为正四棱锥,设外接球半径为连接、交于点,连接,外接球的球心在高上,连接,则四棱锥的高为,即 ,又 为直角三角形 ,即,解得.故选B.7圆锥的轴截面是边长为的正三角形,则圆锥的表面积为( )A B C D 【答案】C 8如图所示,在正方体中,为的中点,则图中阴影部分在平面上的正投影是( )A B C D 【答案】D【解析】由题意知,点M在平面上的正投影是的中点,点和点的投影是本身,连接三个投影点
3、.故选D.9某空间几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为( )A B C D 【答案】B 10一个几何体的三视图如图,则它的表面积为( )A 28 B C D 【答案】B【解析】几何体为一个三棱柱与一个正方体的组合,表面为两个正方形(边长为2)、两个矩形(一个长为,宽为2,另一个长为3,宽为2),两个全等直角梯形(上下底分别为2,3,高为2),因此表面积为,选B.11点,是半径为5的球面上五点,四点组成边长为的正方形,则四棱锥体积最大值为( )A B 256 C D 64【答案】A 12三棱锥中, 为等边三角形, , ,三棱锥的外接球的表面积为 A B C D 【答案】B【解析】三棱锥PA
4、BC中,ABC为等边三角形,PA=PB=PC=1,PABPACPBCPAPB,PAPC,PBPC以PA、PB、PC为过同一顶点的三条棱,作长方体如图:则长方体的外接球同时也是三棱锥PABC外接球长方体的对角线长为,球直径为,半径R=,因此,三棱锥PABC外接球的表面积是4R2=4()2=3故选:B13侧棱和底面垂直的三棱柱ABC-A1B1C1的六个顶点都在球O的球面上,若ABC是边长为的等边三角形,C1C=,则球O的表面积为A B C D 【答案】D 14如图所示的是由圆柱与圆锥组合而成的几何体的三视图,则该几何体的表面积为A 20 B 24 C 28 D 32【答案】C 15如图所示,在四棱
5、锥中,平面,.(1)求证:;(2)当几何体的体积等于时,求四棱锥的侧面积.【答案】(1)证明见解析;(2).【解析】(1)连结BD,取CD的中点F,连结BF,则直角梯形ABCD中,BFCD,BF=CF=DF,CBD=90即:BCBDDE平面ABCD,BC平面ABCDBCDE又BDDE=DBC平面BDE 由BE平面BDE得:BCBE 16如图,在四棱锥中,平面,底面 是菱形,(1)求证:平面;(2)若.求棱锥的高.【答案】(1)证明见解析(2). 17如图所示,在梯形中,四边形为正方形,将沿着线段折起,同时将沿着线段折起,使得,两点重合为点(1)求证:面面;(2)求四棱锥的体积【答案】(1)见解
6、析;(2)又面面,面 18如图,在四面体中,已知,为线段上的动点(不包含端点) (1)证明:;(2)若,求三棱锥的体积【答案】(1)见解析;(2)【解析】(1)证明:取中点,连,由,为中点,故由有,又,则,故,平面,在平面内, 19如图,已知在四棱锥中,底面是边长为4的正方形,是正三角形,平面平面分别是的中点(1)求证:平面平面;(2)若是线段上一点,求三棱锥的体积【答案】(1)证明见解析;(2).【解析】(1)平面PAD平面ABCD,平面PAD平面ABCD=AD,CD平面ABCD,CDAD求解空间几何体体积的常用策略:(1)公式法:对于规则几何体的体积问题,直接利用公式即可破解;(2)切割法
7、:对于不规则的几何体,可以将其分割成规则的几何体,再利用公式分别求解之后进行相加求和即可;(3)补形法:同样对于不规则的几何体,还可以将其补形成规则图形,求出规则几何体的体积后减去多于部分即可求解,但需注意的是补形后多于部分的几何体也应该是规则的,若不是规则的,此方法不建议使用.(4)等体积法:一个几何体无论怎样变化,其体积是不会发生变化的.如果遇到一个几何他的底面面积和高较难求解时,常常采用此种方法进行解题. 20在三棱柱 中, 平面 ,其垂足 落在直线 上. (1)求证: ; (2)若 为 的中点,求三棱锥 的体积.【答案】(1)见解析(2) 21如图,已知AF平面ABCD,四边形ABEF
8、为矩形,四边形ABCD为直角梯形,DAB90,ABCD,ADAFCD2,AB4(1)求证:AC平面BCE;(2)求三棱锥EBCF的体积【答案】(1)见解析;(2)【解析】 (1)证明:过点C作CMAB,垂足为M,因为ADDC,所以四边形ADCM为矩形,所以AMMB2,又AD2,AB4,所以AC2,CM2,BC2,所以AC2BC2AB2,所以ACBC,因为AF平面ABCD,AFBE,所以BE平面ABCD,所以BEAC.又BE平面BCE,BC平面BCE,且BEBCB,所以AC平面BCE.(2)因为AF平面ABCD,所以AFCM,又CMAB,AF平面ABEF,AB平面ABEF,AFABA,所以CM平
9、面ABEF.VEBCFVCBEFBEEFCM242.22棱长均为的直三棱柱的外接球的表面积是 _【答案】 23九章算术中对一些特殊的几何体有特定的称谓,例如:将底面为直角三角形的直三棱柱称为堑堵,将一堑堵沿其一顶点与相对的棱刨开,得到一个阳马(底面是长方形,且有一条侧棱与底面垂直的四棱锥)和一个鳖臑(四个面均为直角三角形的四面体)在如图所示的堑堵中, ,则阳马的外接球的表面积是_【答案】【解析】由于两两相互垂直,所以阳马的外接球的直径为,即,因此外接球的表面积是.24已知一所有棱长都是的三棱锥,则该三棱锥的体积为_.【答案】 25已知长方形ABCD的四个顶点在球O的球面上,且,球O的表面积为,则OA与平面ABCD所成的角为_【答案】 【解析】设长方形的外心为,故对角线,故,依题意,故线面角,故.