空间几何体(讲义及答案)(1)
专题37 空间几何体(知识梳理)(新高考地区专用)(解析版)
专题37 空间几何体（知识梳理）一、空间几何体1、空间几何体的基本定义如果只考虑一个物体占有空间部分的形状和大小，而不考虑其它因素，则这个空间部分就是一个几何体。
围成体的各个平面图形叫做体的面；相邻两个面的公共边叫做体的棱；棱和棱的公共点叫做体的顶点。
几何体不是实实在在的物体。
平面的特性：无限延展、处处平直、没有其他性质(如厚度、大小、面积、体积、重量等)。
例1-1．下列是几何体的是( )。
A 、方砖B 、足球C 、圆锥D 、魔方【答案】C【解析】几何体不是实实在在的物体，故选C 。
例1-2．判断下列说法是否正确：(1)平静的湖面是一个平面。
(×)(2)一个平面长3cm ，宽4cm 。
(×)(3)三个平面重叠在一起，比一个平面厚。
(×)(4)书桌面是平面。
(×)(5)通过改变直线的位置，可以把直线放在某个平面内。
(√)【解析】平面可以看成是直线平行移动形成的，所以直线通过改变其位置，可以放在某个平面内。
(6)平行四边形是一个平面。
(×)(7)长方体是由六个平面围成的几何体。
(×)(8)任何一个平面图形都是一个平面。
(×)(9)长方体一个面上任一点到对面的距离相等。
(√)(10)空间图形中先画的线是实线，后画的线是虚线。
(×)(11)平面是绝对平的，无厚度，可以无限延展的抽象的数学概念。
(√) 例1-3．下列说法正确的是 。
①长方体是由六个平面围成的几何体；②长方体可以看作一个矩形ABCD 上各点沿铅垂线向上移动相同距离到矩形D C B A ''''所围成的几何体；③长方体一个面上的任一点到对面的距离相等。
【答案】②③【解析】①错，因长方体由6个矩形(包括它的内部)围成，注意“平面”与“矩形”的本质区别；②正确；③正确。
[多选]例1-4．下列说法正确的是( )。
A 、任何一个几何体都必须有顶点、棱和面B 、一个几何体可以没有顶点C 、一个几何体可以没有棱D 、一个几何体可以没有面【答案】BC【解析】球只有一个曲面围成，故A 错、B 对、C 对，由于几何体是空间图形，故一定有面，D 错，故选BC 。
空间几何体的结构及视图金题讲义及参考答案
空间几何体的结构及视图金题讲义及参考答案考点梳理一、第一章《空间几何体》的知识结构本讲知识内容：柱、锥、台、球的结构特征；空间几何体三视图和直观图，能识别三视图所表示的空间几何体。
二、知识梳理1.空间几何体的结构特征（1）棱柱的结构特征(2)棱锥的结构特征定义：有一个面是多边形，其余各面都是有一个公共顶点．．．．的三角形，由这些面所围成的几何体叫做棱锥。
（3）圆柱的结构特征定义:以矩形的一边所在的直线为轴旋转,其余三边旋转形成的面所围成的旋转体叫圆柱.(4)圆锥的结构特征定义:以直角三角形的一条直角边所在的直线为轴旋转,其余两边旋转形成的面所围成的旋转体叫圆锥.（5）棱台的结构特征概念：棱锥被平行于棱锥底面的平面所截后，截面和底面之间的部分（6）圆台的结构特征定义:用一个平行于圆锥底面的平面去截圆锥，截面和底面之间的部分（7）球的结构特征定义:以半圆的直径所在直线为旋转轴，半圆面旋转一周形成的旋转体，叫球体，简称球.2.空间几何体的投影和三视图⎧⎪⎨⎪⎩正视图:光线从几何体的前面向后面正投影.三视图左视图:光线从几何体的左面向右面正投影.俯视图:光线从几何体的上面向下面正投影,规律：(1)正视图反映了物体上下、左右的位置关系，即反映了物体的高度和长度；(2)俯视图反映了物体左右、前后的位置关系，即反映了物体的长度和宽度；(3)左视图反映了物体上下、前后的位置关系，即反映了物体的高度和宽度.金题精讲题一题面：下列几何体各自的三视图中，有且仅有两个视图相同的是（）A.①②B.①③C.①④D.②④题二题面：如果一个空间几何体的正视图与侧视图均为全等的等边三角形，俯视图为一个圆及其圆心，那么这个几何体为（ ）A.棱锥B.棱柱C.圆锥D.圆柱 题三题面：某几何体的三视图如图所示，那么这个几何体是（ ）A.三棱锥B.四棱锥C.四棱台D.三棱台 题四题面：用若干块相同的小正方体搭成一个几何体，该几何体的三视图如图所示，则搭成该几何体需要的小正方体的块数是（ ）A.8B.7C.6D.5 题五题面：将正三棱柱截去三个角（如图1所示A B C ，，分别是GHI △三边的中点）得到几何体如图2，则该几何体按图2所示方向的侧视图（或称左视图）为（ ）ABCD O EA 1B 1C 1D 1题六题面：下列有关棱柱的说法：①棱柱的所有的面都是平的；②棱柱的所有的棱长都相等；③棱柱的所有的侧面都是长方形或正方形；④棱柱的侧面的个数与底面的边数相等；⑤棱柱的上、下底面形状、大小相等． 正确的有__________. 题七题面：如图，E 、F 分别为正方体的面ADD 1A 1、面BCC 1B 1的中心，则四边形BFD 1E 在该正方体的面上的射影可能是图的 （要求：把可能的图的序号都．填上）.题八题面：如图所示，O 是正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1对角线A 1C 与AC 1的交点，E 为棱BB 1的中点，则空间四边形OEC 1D 1在正方体各面上的正投影不可能．．．是( ) EF DIA H GBCEF DAB C侧视 图1 图2BEA ．BEB ．BEC ．BED ．题九题面：如图，在正方体1111ABCD A B C D -中，点P 是上底面1111A B C D 内一动点，则三棱锥P ABC -的主视图与左视图的面积的比值为______.课后练习注：此部分为老师根据本讲课程内容为大家精选的课下拓展题目，故不在课堂中讲解，请同学们课下自己练习并对照详解进行自测. 题一题面：一个凸多面体有8个顶点，①如果它是棱锥，那么它有 条棱， 个面；②如果它是棱柱，那么它有 条棱 个面。
高中数学---空间几何体讲义
空间几何体1、 多面体的定义：由几个多边形围成的封闭立体叫多面体。
2、 棱柱定义：两个面互相平行，其余各面都是四边形，并且每相邻两个四边形的公共边都互相平行，由这些面围成的多面体叫做棱柱。
棱柱的互相平行的两个面叫做棱柱的底面，其余各面叫做棱柱的侧面，相邻的两个侧面的公共边叫做棱柱的侧棱，两个底面间的距离叫做棱柱的高。
基本性质：侧面都是平行四边形；两个底面及平行于底面的截面都是全等的多边形；过不相邻的两条侧棱的截面是平行四边形。
棱柱的分类：侧棱与底面不垂直的的棱柱叫做斜棱柱；侧棱与底面垂直的棱柱叫做直棱柱；底面是正多边形的直棱柱叫做正棱柱。
直棱柱侧面都是矩形；直棱柱侧棱与高相等；正棱柱的侧面都是全等的矩形。
底面是平行四边形的棱柱叫做平行六面体；底面是矩形的直棱柱是长方体。
祖暅原理：夹在两个平行平面间的两个几何体，如果被平行于这两个平面的任何平面所截得的两个截面的面积都相等，那么这两个几何体的体积相等。
侧面积和体积公式：S Cl =侧（C 为垂直于侧棱的直截面的周长，l 为侧棱长），V Sh =（S 为底面面积，h 为高）3、 棱锥（1） 定义：有一个面是多边形，其余各面是有一个公共顶点的三角形，由这些面所围成的多面体叫做棱锥。
棱锥的这个多边形的面叫做底面，其余各个三角形的面叫做侧面。
相邻的两个侧面的公共边叫做棱锥的侧棱。
各个侧面的公共顶点叫做棱锥的顶点，顶点到底面的距离叫做棱锥的高。
（2） 基本性质：如果一个棱锥被平行于底面的一个平面所截，那么侧棱和高被这个平面分成比例线段；截面与底面都是相似多边形；截面面积与底面面积之比，等于顶点到截面与顶点到底面的距离平方之比。
4、 正棱锥（1） 定义：如果一个棱锥的底面是多边形，且顶点在诺面的射影是底面的中心，这个棱锥叫做正棱锥； （2） 基本性质：各侧棱相等，各侧面都是全等的等腰三角形；正棱锥的高、斜高和斜高在底面上的射影组成一个直角三角形；正棱锥的高、侧棱和侧棱在底面上的射影也组成一个直角三角形。
高一数学授课讲义(必修二)
② 给出斜二测画法规则：
建立直角坐标系，在已知水平放置的平面图形中取互相垂直的OX，OY，建立直角坐标系；
画出斜坐标系，在画直观图的纸上（平面上）画出对应的O’X’,O’Y’,使 =450（或1350），它们确定的平面表示水平平面；
画对应图形，在已知图形平行于X轴的线段，在直观图中画成平行于X‘轴，且长度保持不变；在已知图形平行于Y轴的线段，在直观图中画成平行于Y‘轴，且长度变为原来的一半；
④讨论：棱、圆与柱、锥、台的组合得到6个几何体.棱台与棱柱、棱锥有什么关系？圆台与圆柱、圆锥有什么关系？（以台体的上底面变化为线索）
2．教学球体的结构特征：
①定义：以半圆的直径所在直线为旋转轴，半圆面旋转一周形成的几何体，叫球体.结合图形认识：球心、半径、直径.→球的表示.
②讨论：球有一些什么几何性质？
结合图形认识：上下底面、侧面、侧棱（母线）、顶点、高.
讨论：棱台的分类及表示？圆台的表示？圆台可如何旋转而得？
③讨论：棱台、圆台分别具有一些什么几何性质？
★棱台：两底面所在平面互相平行；两底面是对应边互相平行的相似多边形；侧面是梯形；侧棱的延长线相交于一点.
★ 圆台：两底面是两个半径不同的圆；轴截面是等腰梯形；任意两条母线的延长线交于一点；母线长都相等.
→结合图形认识：底面、轴、侧面、母线、高.→表示方法
③讨论：棱柱与圆柱、棱柱与棱锥的共同特征？→柱体、锥体.
④观察书P2若干图形，找出相应几何体；
三、巩固练习：
1.已知圆锥的轴截面等腰三角形的腰长为5cm,,面积为12cm,求圆锥的底面半径.
2.已知圆柱的底面半径为3cm,,轴截面面积为24cm,求圆柱的母线长.
2019数学(理)二轮精选讲义专题五 立体几何 第一讲空间几何体的三视图、表面积与体积 含答案
专题五立体几何第一讲空间几何体的三视图、表面积与体积考点一空间几何体的三视图与直观图1．三视图的排列规则俯视图放在正（主)视图的下面,长度与正（主）视图的长度一样，侧（左）视图放在正(主）视图的右面，高度与正（主）视图的高度一样，宽度与俯视图的宽度一样．即“长对正、高平齐、宽相等”．2．原图形面积S与其直观图面积S′之间的关系S′＝错误!S。
[对点训练]1．(2018·全国卷Ⅲ)中国古建筑借助榫卯将木构件连接起来．构件的凸出部分叫榫头,凹进部分叫卯眼,图中木构件右边的小长方体是榫头．若如图摆放的木构件与某一带卯眼的木构件咬合成长方体，则咬合时带卯眼的木构件的俯视图可以是(）［解析］两个木构件咬合成长方体时，小长方体（榫头)完全嵌入带卯眼的木构件，易知俯视图可以为A.故选A。
[答案］A2．（2018·河北衡水中学调研）正方体ABCD－A1B1C1D1中,E 为棱BB1的中点(如图),用过点A，E，C1的平面截去该正方体的上半部分，则剩余几何体的左视图为（）[解析］过点A，E，C1的截面为AEC1F，如图，则剩余几何体的左视图为选项C中的图形．故选C。
［答案］C3．（2018·江西南昌二中模拟）一个几何体的三视图如图所示，在该几何体的各个面中,面积最小的面的面积为()A．8 B．4 C．4错误!D．4错误![解析］由三视图可知该几何体的直观图如图所示，由三视图特征可知，P A⊥平面ABC，DB⊥平面ABC，AB⊥AC，P A＝AB ＝AC＝4，DB＝2，则易得S△P AC＝S△ABC＝8，S△CPD＝12，S梯形ABDP ＝12，S△BCD＝错误!×4错误!×2＝4错误!，故选D。
［答案]D4．如图所示，一个水平放置的平面图形的直观图是一个底角为45°，腰和上底长均为1的等腰梯形，则该平面图形的面积为________．[解析]直观图的面积S′＝错误!×（1＋1＋错误!)×错误!＝错误!.故原平面图形的面积S＝错误!＝2＋错误!.[答案]2＋错误![快速审题］（1)看到三视图，想到常见几何体的三视图，进而还原空间几何体．(2）看到平面图形直观图的面积计算，想到斜二侧画法,想到原图形与直观图的面积比为错误!.由三视图还原到直观图的3步骤(1）根据俯视图确定几何体的底面．(2）根据正(主)视图或侧(左)视图确定几何体的侧棱与侧面的特征,调整实线和虚线所对应的棱、面的位置．（3）确定几何体的直观图形状．考点二空间几何体的表面积与体积1．柱体、锥体、台体的侧面积公式（1)S柱侧＝ch(c为底面周长，h为高）；(2)S锥侧＝错误!ch′(c为底面周长,h′为斜高)；(3）S台侧＝错误!（c＋c′）h′（c′,c分别为上下底面的周长，h′为斜高)．2．柱体、锥体、台体的体积公式(1)V柱体＝Sh(S为底面面积，h为高）；(2)V锥体＝错误!Sh（S为底面面积，h为高）；(3)V台＝错误!(S＋错误!＋S′）h(不要求记忆）．3．球的表面积和体积公式S表＝4πR2(R为球的半径）,V球＝43πR3(R为球的半径）．[对点训练]1．(2018·浙江卷）某几何体的三视图如图所示(单位:cm）,则该几何体的体积(单位:cm3）是（）A．2 B．4 C．6 D．8［解析]由三视图可知该几何体是直四棱柱，其中底面是直角梯形，直角梯形上，下底边的长分别为1 cm，2 cm，高为2 cm,直四棱柱的高为2 cm.故直四棱柱的体积V＝1＋22×2×2＝6 cm3.[答案]C2．（2018·哈尔滨师范大学附中、东北师范大学附中联考）某几何体的三视图如图所示，其中正视图是半径为1的半圆，则该几何体的表面积是（)A.错误!＋2B.错误!＋2C.错误!＋3 D。
第1讲 空间几何体概念与结构-简单难度-讲义
空间几何体概念与结构知识讲解一、棱柱、棱锥与棱台1．棱柱： 教师内容：以运动的观点来看：棱柱可以理解为由一个平面多边形沿某一确定方向平移形成的空间几何体．特殊直棱柱：底面是正多边形的直棱柱叫正棱柱． 特殊的四棱柱：底面是平行四边形底面是正方形底面为长方形底面是平行四边形长方体直平行六面体平行六面体高侧棱对角面侧面底面教师内容：祖暅原理：幂势既同，则积不容异． 夹在两个平行平面间的两个几何体，被平行于这两个平面的任意平面所截，如果截得的两个截面的面积总相等，那么这两个几何体的体积相等．2．棱锥：以运动的观点来看：棱锥可以理解为当棱柱的一个底面收缩为一个点时，得到的几何体．正棱锥的各个侧面都是全等的等腰三角形，它们底边上的高都相等，称为正棱锥的斜高．正四面体：各棱长都相等的正三棱锥．（本讲最后有正多面体的剪纸，老师可以引导学生自己动手折）教师内容： 正棱锥的性质很多，要特别注意的是：⑴平行于底面的截面的性质：如果一个棱锥被平行于底面的一个平面所截，那么：①棱锥的侧棱和高被这个平面分成的线段成比例．②所得的截面和底面是对应边互相平行的相似正多边形． ③截面面积和底面面积的比，等于从顶点到截面和从顶点到底面的距离平方的比，即等于截得的棱锥与已知棱锥的高的平方比． ⑵有关正棱锥的计算问题，要抓住四个直角三角形：正棱锥的高、侧棱及其在底面的射影、斜高及其在底面的射影、底面边长的一半可组成四个直角三角形，即右图Rt SOH △，Rt SOC △，Rt SHC △，Rt OHC △，这是解决正棱锥计算问题的基本依据，必须牢固掌握．教师内容：棱锥的体积公式的理解：任何一个棱锥都可以分成一些三棱锥，从而只需考虑三棱锥的体积即可，任何一个三棱锥S ABC -，我们都可以选定其中一条棱，把底面沿着该棱平移形成一个棱柱．如图，三棱锥S ABC -可以得到三棱柱SDE ABC -， 而在三棱柱中连接DC ，侧面底面ABCDE对角面SAC高侧棱HSEABCDSCBA S HO A BC DEDSCBA可知此时棱柱被分为了三个三棱锥S ABC -，S BCD -，S CDE -． 而通过转换顶点和底面，可知：S ABC C SAB C SDB S BCD S ECD V V V V V -----====， 即分成的三个三棱锥体积相同，从而可知三棱锥的体积为等底面积等高的棱柱体积的三分之一．从而对于底面积和高都相等的棱锥和棱柱，有13V V =棱锥棱柱．3．棱台：正棱台：由正棱锥截得的棱台．正棱台的各个侧面都是全等的等腰梯形，这些等腰梯形的高叫做棱台的斜高． 右图为一个正三棱台，记为棱台ABC A B C '''-，侧棱AA '，BB '，CC '延长后必交于一点．O O '，为上下底面的中心，它们的连线O O '是棱台的高，H H '是棱台的斜高．教师内容：有关正棱台的计算问题，应抓住三个直角梯形、两个直角三角形： 即正棱台的两底面中心的连线、相应的边心距、相应的外接圆半径，侧棱，斜高，两底面边长的一半，组成三个直角梯形（梯形OO H H ''，OO C C ''，HH B B ''）和两个直角三角形(O H B '''△，OHB △)．二、圆柱、圆锥和圆台O'OH'HABCA'B'C'侧面侧棱高下底面上底面表中l 、h 分别表示母线长、高，r 表示圆柱、圆锥的底面半径，1r 、2r 分别表示圆台上、下底面半径．三、球与球面：教师内容：球面也可看做空间中到一个定点的距离等于定长的点的集合，球体可以看成到空间中一个定点的距离小于等于定长的点的集合．⑴纬线与纬度：赤道是一个大圆，它是0︒纬线，其它纬线是由与赤道面平行的平面截球所得到的小圆，某地的纬度就是经过该点的球半径与该半径在赤道面上的正投影所成的角的度数． 如图：圆O 是赤道面，圆O '是纬线圈，P 点的纬度就等于POA ∠的度数，也等于OPO '∠的度数．⑵经线与经度：经线是地球表面上从北极到南极的半个大圆，在同一条经线上的点的经度都相等，如图P 点的经度与A 点的经度相等，在地球上确立了一条经线为本初子午线（0︒经线）．任意点P 的经度就定义为经过它的经线与本初子午线在同一个纬线圈上的交点与该纬线圈的圆心连线所成的角．（以后能证明，这样的角必然相等，定义是合理的）如图，如果经过B 的经线是本初子午线，则P 点的经度就等于PO C '∠的度数，也等于AOB ∠的度数．【注意】⑴球面与球体是两个不同的概念，要注意它们的区别与联系． ⑵球面的概念可以用集合的观点来描述．球面是由点组成的，球面上的点有什么共同的特点呢？与定点的距离等于定长的所有点的集合（轨迹）叫球面．如果点到球心的距离小于球的半径，这样的点在球的内部，否则在外部． ⑶地球上的经线的分布从本初子午线开始，往东往西分别是东经与西经，本初子午线既是东经0︒线，又是西经0︒线，转半圈后的东经180︒与西经180︒又重合成一条经线，与本初子午线合成一个大圆． ⑷如果球面上两点的连线不是直径，则经过这两点有且只有一个大圆，如果恰为直径，则可以作无数个大圆．球的表面积和体积公式：24πS R =表，34π3V R =． 教师内容：⑴球的体积的推导方法．由上图可知，截到的每一个圆片的面积为()222ππr R h =-，每一个圆环的面积为22ππR h -，由祖暅原理可知半球的体积22312πππ33V R R R R R =⋅-⋅⋅=，从而球的体积为34π3V R =．⑵球的表面积公式推导把球面任意分割为一些“小球面片”，它们的面积分别用1S △，2S △，…,i S △，…表示，则球的表面积为12i S S S S =++++L L △△△， 以这些“小球面片”为底，球心为顶点的“小锥体”的体积的和等于球的体积．而“小锥体”的高i h ，近似等于球半径R ，底面积近似等于“小球面片”的面积，所以1133i i i i V h S R S ≈≈△△，而球的体积()121133i V R S S S RS =++++=L L △△△，所以341π33R RS =，从而24πS R =．RhRr hRr hRhhr hR典例精讲一．选择题（共13小题）1．（2018春•武清区期中）下列说法不正确的是（）A．三棱锥是四面体B．三棱台是五面体C．正方体是四棱柱D．四棱柱是长方体【分析】利用棱柱、棱锥、棱台的定义，判断选项即可．【解答】解：三棱锥是四面体，三棱台是五面体，正方体是四棱柱，正确；四棱柱只有底面是矩形的直棱柱才是长方体，所以四棱柱是长方体不正确；故选：D．2．（2018春•江西期中）侧棱长都相等的四棱锥P﹣ABCD中，下列结论正确的有（）个①P﹣ABCD为正四棱锥；②各侧棱与底面所成角都相等；③各侧面与底面夹角都相等；④四边形ABCD可能为直角梯形．A．1B．2C．3D．4【分析】①，侧棱长都相等的四棱锥P﹣ABCD，不一定是正四棱锥；②，各侧棱在底面的射影相等，与底面所成的角都相等；③，各侧面与底面的夹角不一定都相等；④，底面四边形ABCD不可能为直角梯形．【解答】解：对于①，侧棱长都相等的四棱锥P﹣ABCD，不一定是正四棱锥，底面也可以是矩形，∴①错误；对于②，各侧棱在底面的射影相等，高相同，∴各侧棱与底面所成的角都相等，②正确；对于③，各侧面与底面的夹角不一定都相等，如底面四边形为矩形时，相邻的两侧面与底面夹角不等，③错误；对于④，底面四边形ABCD不可能为直角梯形，底面四边形为直角梯形时，各侧棱在底面的射影不都相等，∴各条侧棱不都相等，④错误；综上，正确的命题序号是②．故选：A．3．（2018春•孝感期末）下列关于棱台的说法，正确的个数为（）①所有的侧棱交于一点②只有两个面互相平行③上下两个底面全等④所有的侧面不存在两个面互相平行A．1B．2C．3D．4【分析】利用棱台的定义与性质判断选项的正误即可．【解答】解：由棱台的定义可知：①所有的侧棱交于一点，正确；②只有两个面互相平行，就是上、下底面平行，正确；③上下两个底面全等，不正确；④所有的侧面不存在两个面互相平行，正确；故选：C．4．（2018春•百色期末）将一个直角三角形绕斜边所在的直线旋转一周，所得的几何体包括（）A．一个圆台B．一个圆锥C．一个圆柱D．两个圆锥【分析】根据圆锥的几何特征，可得答案．【解答】解：将一个直角三角形绕斜边所在的直线旋转一周，所得的几何体是两个底面重合的圆锥，故选：D．5．（2018春•安顺期末）将一个等腰梯形绕着它的较长的底边所在的直线旋转一周，所得的几何体包括（）A．一个圆台、两个圆锥B．一个圆台、一个圆柱C．两个圆台、一个圆柱D．一个圆柱、两个圆锥【分析】画出等腰梯形，考虑较长的底边，旋转可得形状．【解答】解：设等腰梯形ABCD，较长的底边为CD，则绕着底边CD旋转一周可得一个圆柱和两个圆锥，（如右轴截面图）故选：D．6．（2018春•思明区校级月考）截一个几何体，各个截面都是圆面，则这个几何体一定是（）A．圆台B．圆柱C．圆锥D．球【分析】由各个截面都是圆知是球体．【解答】解：∵各个截面都是圆，圆台的截面可以是等腰梯形，圆柱的截面可以是矩形，圆锥的截面可以是三角形，∴这个几何体一定是球体，故选：D．7．（2017秋•南雄市校级期末）圆锥的表面积是底面积的3倍，那么该圆锥的侧面展开图扇形的圆心角为（）A．120°B．150°C．180°D．240°【分析】设圆锥底面半径为r，母线长为l，侧面展开图扇形的圆心角为θ，根据条件得πrl+πr2=3πr2，从而l=2r，再由扇形面积公式能求出该圆锥的侧面展开图扇形的圆心角．【解答】解：设圆锥底面半径为r，母线长为l，侧面展开图扇形的圆心角为θ，根据条件得：πrl+πr2=3πr2，即l=2r，根据扇形面积公式得：θπl2 360°=πrl，即θ=r⋅360°l=r⋅360°2r=180°．故选：C．8．（2018春•广安期末）在Rt△ABC中，∠ABC=π2，AB=4，BC=3．将△ABC绕BC所在的直线旋转一周而形成的曲面所围成的几何体的体积为（）A．60πB．36πC．20πD．16π【分析】根据题意画出图形，结合图形求出将△ABC绕BC所在的直线旋转一周所围成几何体为圆锥，代入体积公式，可得答案．【解答】解：如图所示，Rt△ABC中，∠ABC=π2，AB=4，BC=3；将△ABC绕BC所在的直线旋转一周，围成几何体是圆锥，其底面半径r=4，高h=3，故体积V=13πr2⋅ℎ=16π，故选：D．9．（2018春•武清区期中）圆锥的轴与其母线的夹角为30°，若圆锥的底面半径为1，则该圆锥的表面积为（）A．3πB．2πC．√3πD．√3 3π【分析】根据题意求出母线长，计算圆锥的表面积即可．【解答】解：如图所示，圆锥的轴VO与其母线VB的夹角为∠OVB=30°，若圆锥的底面半径为OB=1，母线长VB=2，则该圆锥的表面积为S=π•12+π•1•2=3π．故选：A．10．（2018春•滦南县期末）若一个几何体的正视图和侧视图都是等腰三角形，俯视图是圆，则这个几何体可能是（）A．圆柱B．三棱柱C．圆锥D．球体【分析】直接从几何体的三视图：正视图和侧视图或俯视图判断几何体的形状，即可．【解答】解：一个几何体的正视图和侧视图都是等腰三角形，几何体可能是三棱柱，有可能是圆锥，从俯视图是圆，说明几何体是圆锥，故选：C．11．（2017春•涵江区校级期中）圆柱形容器内盛有高度为8cm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），则球的半径是（）A．√3cm B．2 cm C．3 cm D．4 cm【分析】根据体积公式列方程解出球的r即可．【解答】解：设球的半径为r，则V水=8πr2，V球=4πr3，加入小球后，液面高度为6r，∴πr2•6r=8πr2+4πr3，解得r=4．故选：D．12．（2018•辽宁模拟）在一个密闭透明的圆柱筒内装一定体积的水，将该圆柱筒分别竖直、水平、倾斜放置时，指出圆柱桶内的水平面可以呈现出的几何形状不可能是（）A．圆面B．矩形面C．梯形面D．椭圆面或部分椭圆面【分析】对不同的放置情况分别判断，得出结论．【解答】解：当圆柱筒竖直放置时，液面形状为圆形；当圆柱筒水平放置时，液面为矩形；当圆柱筒倾斜放置时，若液面经过底面，则液面为椭圆的一部分，若液面不经过底面，则液面为椭圆．故选：C．13．（2017秋•定远县期末）如图所示为一个简单几何体的三视图，则其对应的几何体是（）A．B．C．D．【分析】根据题意，B、D两项的视图中都应该有对角线为虚线的矩形，故不符合题意；C项的正视图矩形的对角线方向不符合，也不符合题意，而A项符合题意，得到本题答案．【解答】解：对于A，该几何体的三视图恰好与已知图形相符，故A符合题意；对于B，该几何体的正视图的矩形中，对角线应该是虚线，故不符合题意；对于C，该几何体的正视图的矩形中，对角线应该是从左上到右下的方向，故不符合题意；对于D，该几何体的侧视图的矩形中，对角线应该是虚线，不符合题意故选：A．二．填空题（共5小题）14．（2017秋•七里河区校级期末）已知圆锥的侧面展开图是半径为3，圆心角为120°的扇形，则这个圆锥的高为2√2．【分析】根据圆锥侧面展开图与圆锥的对应关系列方程解出圆锥的底面半径和母线长，计算出圆锥的高．【解答】解：设圆锥的底面半径为r，母线长为l，则{l=32πr=2π3×3，解得l=1，r=1．∴圆锥的高h=√l2−r2=√9−1=2√2．故答案为：2√2．15．（2018•亭湖区校级模拟）用半径为2cm的半圆形纸片卷成一个圆锥筒，则这个圆锥筒的高为√3cm．【分析】先求半圆的弧长，就是圆锥的底面周长，求出底面圆的半径，然后利用勾股定理求出圆锥的高．【解答】解：半径为2的半圆弧长为2π，圆锥的底面圆的周长为2π，其轴截面为等腰三角形如图：圆锥的底面半径为：1∴圆锥的高h=√22−12=√3．故答案是√3．16．（2018•盐湖区校级二模）三棱锥A ﹣BCD 的两条棱AB=CD=6，其余各棱长均为5，则三棱锥的内切球半径 3√78． 【分析】由题意画出图形，结合图形设球心O 到各面的距离为R ，利用等积法求出三棱锥内切球的半径R ．【解答】解：由题意画出图形，如图所示；设球心O 到各面的距离为R ，取CD 的中点E ，连接AE 、BE ，则4×13S △BCD ×R=V A ﹣BCD ， ∵S △BCD =12CD•BE=12×6×4=12， ∴V A ﹣BCD =2V C ﹣ABE=2•13S △ABE •EC =2×13×12×3×√42−32×3 =6√7；∴4×13×12R=6√7． 解得三棱锥内切球的半径为R=3√78． 故答案为：3√78．17．（2017秋•耒阳市校级期末）已知圆柱OO 1及其侧面展开图如图所示，则该圆柱的体积为 4π ．【分析】根据圆柱OO 1及其侧面展开图，得出圆柱的高和底面圆的周长，求得底面圆半径，从而求出圆柱的体积．【解答】解：根据圆柱OO 1及其侧面展开图知，该圆柱的高为h=4，底面圆的周长为2πr=2π，r=1；∴圆柱的体积为V=πr 2h=π•12•4=4π．故答案为：4π．18．（2018秋•城北区校级月考）若圆锥的侧面展开图是圆心角为120°的扇形，则这个圆锥的表面积与侧面积的比是 43． 【分析】先求出圆锥的侧面积和底面半径，再求圆锥的表面积，由此能求出这个圆锥的表面积与侧面积的比．【解答】解：圆锥的侧面积=π×l 2×120°360°=l 23π， 圆锥的底面半径=2π×l ×120°360°÷2π=13l ， 圆锥的底面积=π×（13l ）2=l 29π， 圆锥的表面积=侧面积+底面积=3l 29π， ∴这个圆锥的表面积与侧面积的比=4l 29πl 23π=43．故答案为：43．三．解答题（共1小题）19．（2018秋•城北区校级月考）如图所示．已知直角梯形ABCD ，BC ∥AD ，∠ABC=90°AB=5cm ，BC=16cm ，AD=4cm ，求以AB 所在直线为轴旋转一周所得几何体的表面积．【分析】根据题意知由直角梯形绕其直腰所得的几何体是圆台，根据题意求出圆台的两底面的半径和母线长，再代入表面积公式求解．【解答】解：由题意知，将此梯形以AB所在直线为轴旋转一周，所得几何体是圆台，则圆台的上底圆的半径是4cm，下底圆的半径是16cm，高是5cm，则母线长是13cm，∴此圆台的表面积是16π+256π+π（4+16）×13=532πcm2．。
【专题5】(1)空间几何体(含答案)
专题5第1讲 空间几何体考情解读 1.以三视图为载体，考查空间几何体面积、体积的计算.2.考查空间几何体的侧面展开图及简单的组合体问题．1．四棱柱、直四棱柱、正四棱柱、正方体、平行六面体、直平行六面体、长方体之间的关系2．空间几何体的三视图(1)三视图的正(主)视图、侧(左)视图、俯视图分别是从物体的正前方、正左方、正上方看到的物体轮廓线的正投影形成的平面图形．(2)三视图排列规则：俯视图放在正视图的下面，长度与正视图一样；侧视图放在正视图的右面，高度和正视图一样，宽度与俯视图一样．(3)画三视图的基本要求：正俯一样长，俯侧一样宽，正侧一样高．看不到的线画虚线． 3．直观图的斜二测画法空间几何体的直观图常用斜二测画法来画，其规则：(1)原图形中x 轴、y 轴、z 轴两两垂直，直观图中，x ′轴、y ′轴的夹角为45°(或135°)，z ′轴与x ′轴和y ′轴所在平面垂直．(2)原图形中平行于坐标轴的线段，直观图中仍分别平行于坐标轴．平行于x 轴和z 轴的线段在直观图中保持原长度不变，平行于y 轴的线段长度在直观图中变为原来的一半． 4．空间几何体的两组常用公式 (1)柱体、锥体、台体的侧面积公式： ①S 柱侧＝ch (c 为底面周长，h 为高)； ②S 锥侧＝12ch ′(c 为底面周长，h ′为斜高)；③S 台侧＝12(c ＋c ′)h ′(c ′，c 分别为上，下底面的周长，h ′为斜高)；④S 球表＝4πR 2(R 为球的半径)． (2)柱体、锥体和球的体积公式：①V 柱体＝Sh (S 为底面面积，h 为高)； ②V 锥体＝13Sh (S 为底面面积，h 为高)；③V 台＝13(S ＋SS ′＋S ′)h (不要求记忆)；④V 球＝43πR 3.热点一 三视图与直观图例1 某空间几何体的三视图如图所示，则该几何体的体积为( )A.83 B ．8 C.323D ．16(2)(2013·四川)一个几何体的三视图如图所示，则该几何体的直观图可以是( )(1)(2013·课标全国Ⅱ)一个四面体的顶点在空间直角坐标系O －xyz 中的坐标分别是(1,0,1)，(1,1,0)，(0,1,1)，(0,0,0)，画该四面体三视图中的正视图时，以zOx 平面为投影面，则得到的正视图可以为( )(2)将长方体截去一个四棱锥，得到的几何体如图所示，则该几何体的侧视图为( )热点二 几何体的表面积与体积例2 (1)某几何体的三视图如图所示，则该几何体的体积为( )A.2π B ．22π C.π3D.2π3(2)如图，在棱长为6的正方体ABCD －A 1B 1C 1D 1中，E ，F 分别在C 1D 1与C 1B 1上，且C 1E ＝4，C 1F ＝3，连接EF ，FB ，DE ，则几何体EFC 1－DBC 的体积为( )A ．66B ．68C ．70D ．72多面体MN －ABCD 的底面ABCD 为矩形，其正视图和侧视图如图，其中正视图为等腰梯形，侧视图为等腰三角形，则该多面体的体积是( )A.16＋33B.8＋633C.163D.203热点三 多面体与球例3 如图所示，平面四边形ABCD 中，AB ＝AD ＝CD ＝1，BD ＝2，BD ⊥CD ，将其沿对角线BD 折成四面体ABCD ，使平面ABD ⊥平面BCD ，若四面体ABCD 的顶点在同一个球面上，则该球的体积为( )A.32π B ．3π C.23π D ．2π(1)(2014·湖南)一块石材表示的几何体的三视图如图所示．将该石材切削、打磨，加工成球，则能得到的最大球的半径等于( )A ．1B ．2C ．3D ．4(2)一个几何体的三视图如图所示，其中正视图和侧视图是腰长为1的两个全等的等腰直角三角形，则该几何体的体积是________；若该几何体的所有顶点在同一球面上，则球的表面积是________．真题感悟1．(2014·北京)在空间直角坐标系Oxyz 中，已知A (2,0,0)，B (2,2,0)，C (0,2,0)，D (1,1，2)．若S 1，S 2，S 3分别是三棱锥D －ABC 在xOy ，yOz ，zOx 坐标平面上的正投影图形的面积，则( ) A ．S 1＝S 2＝S 3 B ．S 2＝S 1且S 2≠S 3 C ．S 3＝S 1且S 3≠S 2D ．S 3＝S 2且S 3≠S 12．(2014·江苏)设甲、乙两个圆柱的底面积分别为S 1，S 2，体积分别为V 1，V 2.若它们的侧面积相等，且S 1S 2＝94，则V 1V 2的值是________． 押题精练1．把边长为2的正方形ABCD 沿对角线BD 折起，连接AC ，得到三棱锥C －ABD ，其正视图、俯视图均为全等的等腰直角三角形(如图所示)，则其侧视图的面积为( )A.32B.12 C ．1D.222．在三棱锥A －BCD 中，侧棱AB ，AC ，AD 两两垂直，△ABC ，△ACD ，△ABD 的面积分别为22，32，62，则三棱锥A －BCD 的外接球体积为( ) A.6π B ．26π C ．36π D ．46π(推荐时间：50分钟)一、选择题1．已知正三棱锥V －ABC 的正视图和俯视图如图所示，则该三棱锥的侧视图的面积为( )A ．2B ．4C ．6D ．82．右图是棱长为2的正方体的表面展开图，则多面体ABCDE 的体积为( ) A ．2 B.23 C.43D.833．如图，某几何体的正视图和俯视图都是矩形，侧视图是平行四边形，则该几何体的体积为( )A ．15＋3 3B ．9 3C ．30＋6 3D ．18 34．已知正四棱锥的底面边长为2a ，其侧(左)视图如图所示．当正(主)视图的面积最大时，该正四棱锥的表面积为( )A ．8B ．8＋8 2C ．8 2D ．4＋8 25．某几何体的三视图如图所示，其中正视图是腰长为2的等腰三角形，侧视图是半径为1的半圆，该几何体的体积为( )A.33π B.36π C.32π D.3π 6．(2014·大纲全国)正四棱锥的顶点都在同一球面上，若该棱锥的高为4，底面边长为2，则该球的表面积为( )A.81π4 B ．16π C ．9π D.27π4二、填空题7．有一块多边形的菜地，它的水平放置的平面图形的斜二测直观图是直角梯形(如图所示)，∠ABC ＝45°，AB ＝AD ＝1，DC ⊥BC ，则这块菜地的面积为________．8．如图，侧棱长为23的正三棱锥V －ABC 中，∠AVB ＝∠BVC ＝∠CVA ＝40°，过A 作截面△AEF ，则截面△AEF 的周长的最小值为____________．9．如图，正方体ABCD －A 1B 1C 1D 1的棱长为1，E ，F 分别为线段AA 1，B 1C 上的点，则三棱锥D 1－EDF 的体积为______．10．已知矩形ABCD 的面积为8，当矩形周长最小时，沿对角线AC 把△ACD 折起，则三棱锥D －ABC 的外接球的表面积等于________． 三、解答题11．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.12．如图，在Rt△ABC中，AB＝BC＝4，点E在线段AB上．过点E作EF∥BC交AC于点F，将△AEF 沿EF折起到△PEF的位置(点A与P重合)，使得∠PEB＝30°.(1)求证：EF⊥PB；(2)试问：当点E在何处时，四棱锥P—EFCB的侧面PEB的面积最大？并求此时四棱锥P—EFCB的体积．。
空间立体几何讲义
第1讲 空间几何体高考《考试大纲》的要求：① 认识柱、锥、台、球及其简单组合体的结构特征，并能运用这些特征描述现实生活中简单物体的结构.② 能画出简单空间图形（长方体、球、圆柱、圆锥、棱柱等的简易组合）的三视图，能识别上述的三视图所表示的立体模型，会用斜二测法画出它们的直观图.③ 会用平行投影与中心投影两种方法，画出简单空间图形的三视图与直观图，了解空间图形的不同表示形式.④ 会画某些建筑物的视图与直观图（在不影响图形特征的基础上，尺寸、线条等不作严格要求）. ⑤ 了解球、棱柱、棱锥、台的表面积和体积的计算公式（不要求记忆公式）. （一）例题选讲：例1.四面体ABCD 的外接球球心在CD 上，且CD ＝2，AB ＝3，在外接球面上两点A 、B 间的球面距离是（ ）A ．6π B ．3πC ．32πD ．65π例2.如果圆台的母线与底面成60°角,那么这个圆台的侧面积与轴截面面积的比为( )A ．π2B ．π23C ．π332D ．π21例3.在正三棱柱ABC —A 1B 1C 1中，侧棱长为2，底面三角形的边长为1，则BC 1与侧面ACC 1A 1所成的角是 .例4.如图所示，等腰△ABC 的底边AB =66,高CD =3，点B 是线段BD 上异于点B 、D 的动点.点F 在BC 边上，且EF ⊥AB .现沿EF 将△BEF 折起到△PEF 的位置，使PE ⊥AE .记BE ＝x ，V (x )表示四棱锥P-ACFE 的体积.（1）求V (x )的表达式；（2）当x 为何值时，V (x )取得最大值？（3）当V (x )取得最大值时，求异面直线AC 与PF 所成角的余弦值。
（二）基础训练：1．下列几何体各自的三视图中，有且仅有两个视图相同的是（ ）A ．①②B ．①③C ．①④D ．②④2．设地球半径为R ，若甲地位于北纬045东经0120，乙地位于南纬度075东经0120，则甲、乙两地球面距离为（ ）（A(B) 6R π(C)56R π(D) 23R π①正方形 ②圆锥 ③三棱台 ④正四棱锥C3．若一个底面边长为2的正六棱柱的所有顶点都在一个球的面上，则此球的体积为 ．4. 已知,,A B C 三点在球心为O ，半径为R 的球面上，AC BC ⊥，且AB R =，那么,A B 两点的球面距离为___________，球心到平面ABC 的距离为________ 5．如图，四棱锥P —ABCD 中，底面ABCD 为矩形，AB=8，AD=43，侧面PAD 为等边三角形，并且与底面所成二面角为60°. （Ⅰ）求四棱锥P —ABCD 的体积； （Ⅱ）证明PA ⊥BD.（三）巩固练习：1．若一个圆锥的轴截面是等边三角形，其面积为3，则这个圆锥的全面积是（ ）（A ）π3 （B ）π33 （C ）π6 （D ）π92、已知各顶点都在一个球面上的正四棱柱高为4，体积为16，则这个球的表面积是（ ）A ．16πB ．20πC ．24πD ．32π3.一个圆锥和一个半球有公共底面，如果圆锥的体积恰好与半球的体积相等，那么，这个圆锥轴截面顶角的余弦值是( ) A.34 B.45 C.35 D.－35 4．已知球O 的半径为1，A 、B 、C 三点都在球面上，且每两点间的球面距离为2π，则球心O 到平面ABC 的距离为（ ）（A ）31 （B ）33 （C ）32 （D）36 5.表面积为的正八面体的各个顶点都在同一个球面上,则此球的体积为（）A ．3 B ．13π C．23π D ．36.已知正四棱锥的体积为12，底面对角线的长为，则侧面与底面所成的二面角等于________7．请您设计一个帐篷。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
空间几何体（讲义）
＞知识点睛
一、空间儿何体的结构特征
棱
特殊的多面体：
柱：斜棱柱、直棱柱、正棱柱、正方体
锥：正棱锥、正四面体
J正四棱柱：底面是正方形的直棱柱
1正方体（正六面体）：侧棱长与底边长相等的正四棱柱
j正三棱锥：底面是正三角形，顶点在底面的射影是底面中心
I正四面体：侧棱长与底边长相等的正三棱锥
正棱柱
A B
正方体
S
B
S
直棱柱
正四面体
正三棱锥
2.简单组合体
3.球
（1）球的截面性质：
①经过球心的截面截得的圆叫做球的大圆，不过球心的截面
截得的圆叫做球的小圆；
②球心和截得的小圆圆心的连线垂直于截面.
（2）位置关系：
①外接球：多面体的各个顶点都在球面上；
②内切球：多面体的各个面都与球相
切.二、空间儿何体的表面积与体积
J 空间儿何体的表面积（也称全面积）（底面周长为C）
S|畀柱= -------------- ；S閱锥=
S惆台=7t(r'-+r+/-7 + rZ). 2空间儿何体的体积
DL
川/厂
T----
I ］少
1、■
I r ---
A
B
C
心= -------------- ;%= ----------------- ;
（底面积为S,高为/I）
八棱长为小
V =V =1（S'+ 辰+S）/7（上下底面积分别为S』，高为"）•梭台恻台3
3球的表面积与体积
S 球= ____________' V球= ______________ •
有一个底面为多边形，其余各面都是
有一个公共顶点的三 角形，由这些
面所W 成的儿何体是棱锥 用一个平面去截棱锥，棱锥底面与截面之间的部分是棱台 棱柱的侧
面都是平行四边形，而底面不是平行四边形 棱柱的侧棱都相等，侧面都是全等的平行四边形 3.下列命题：
① 底面是等边三角形，侧面都是等腰三角形的三棱锥是正三 棱锥；
② 所有棱长都相等的直棱柱是正棱柱；
③ 若一个四棱柱有两个侧面垂直于底面，则该四棱柱为直四 棱柱；
④ 所有棱长都相等的正三棱锥是正四面体； ⑤ 一个棱锥可以有两个侧面和底面垂 直.其中正确的有（）
A. 1个
B. 2个
C. 3个
D. 4个
＞精讲精练
1.下列说法中，正确的是（ A
B C. D
2.如图所示的儿何体中是棱柱的有（
C. 3个
D.
③ A ・1个
B ・2个 ©
④
若平面a 截球。
的球面所得的圆的半径为1,球心0到平面& 的
距离为则该球的半径为（
）
如图，已知长方体的高为2,底面积为12,过不相邻两侧棱 的截
面（对角面）的面积为10,则此长方体的侧面积为
已知正四棱锥P-ABCD 底面正方形的边长为4, ^C. BD 相 交于
点O, £%BC 的中点，连接PO, PE, OE,若PO （高） 与PE （斜
高）的夹角为30。
，则正四棱锥的侧面积为 _______________ , 表面积为 _______ •
4. A- 5/2
B ・ C. & D. 2/3n
5. 6.
如图，将边氏为《的正方形沿对角线AC 折起，使得BD N , 则三
棱锥D-ABC 的表面积为 ______________ •
如图，已知圆台上、下底面的半径分别是10, 20,且它的侧 面展开图中，扇环的圆心角是180。
，则该圆台的侧面积是 _________ ・（结果中保®兀）
如图，在三棱柱AiBiCMBC 中，D, E, F 分别是AB, AC, /Ui 的中点，设三棱锥F-ADE 的体积为V I , AiBiCi-ABC 的体积为 V2,则 Vi:卩2= _____________________ -
10. 如图，己知正四棱锥SSBCD 的底面面积为16
2717 m ,则它的体积为 _________ ・
11•若球的外切圆台的上、下底面半径分别为八E 则球的表面 积为
（
）
7. 9. 三棱柱
C. 4nrR D ・ n(r+/?)"
侧棱长为
D
C
B
第7题图
B
第9题图
第10题图
12.己知一个三棱台的上、下底面分别是边长为20和30的正三角
形，侧面是全等的等腰梯形，且侧面积等于上、下底面面积之和，求棱台的高和体积.
【参考答案】
＞知识点睛
二、空间儿何体的表面积与体积
1 S 冏柱=2皿•(/ + r)» S 冏惟=血(/ + r)
10. 32 n? 11. C
12. 〃 = 4 肌 V= 1900
2. 3. 4. 5. 6.
7. & 9. 精讲精练
A
C B B 28
32, 48
2 + 5/
3 , ----- a'
2 600jt 1:24。