2020高考数学大一轮复习第八章立体几何1第1讲空间几何体的结构特征及三视图和直观图练习(理)(含解析)
2017端午节-公司车辆管理制度
第1讲 空间几何体的结构特征及三视图和直观图
[基础题组练]
1.如
图所示是水平放置的三角形的直观图,点
D
是△
ABC
的
BC
边的
中点,
AB
,
BC
分别与
y
′轴,
x
′轴平行,则在原图中三条线段
AB
,
AD
,
AC
中( )
A.最长的是
AB
,最短的是
AC
B.最长的是
AC
,最短的是
AB
C.最长的是
AB
,最短的是
AD
D.最长的是
AC
,最短的是
AD
解析:选B.由条件知
,原平面图形中
AB
⊥
BC
,从而
AB
<
AD<
AC
.
2.如图所示,上面的几何体由一个圆柱中挖去一个以圆柱的上底面为
底面,下底面圆
心为顶点的圆锥而得,现用一个竖直的平面去截这个几何体,则截面图形可能是( )
A.①②
C.③④
B.②③
D.①⑤
解析:选D.圆锥的轴截面为等腰三角形,此时①符合条件;
当截面不过旋转轴时,
圆锥的轴截面为双曲线的一支,此时⑤符合条件;
故截面图形可能是①⑤.
3.已
知三棱锥的俯视图与侧视图如图所示,俯视图是边长为2的正三角形,侧视图是有
一条直角边长为2的直
角三角形,则该三棱锥的正视图可能为( )
- 1 -
解析:选C.当正视图为等腰三角形时,则高应为2,且应为虚
线,排除A,D;当正视图是直
角三角形,由条件得一个直观图如
所示,中间的线是看不见的线
PA
形成的投影,应为
虚线,故答案
C.
4.如图,一个三棱柱的正视图和侧视图分别是矩形和正三角形,则这个三棱柱的俯视
图为(
)
图
为
解析:选D.由正视图和侧视图可知,这是一个水平放置的正三棱柱.故选D.
5.(2019·福建漳州调研)某三棱锥的三视图如图所示,则该三棱锥的最长棱的长度为
(
)
A.5
C.3
B.22
D.23
解
析:选C.在棱长为2的正方体
ABCD
A
1
B
1
C
1
D
1
中,
M
为
AD
的中点,该几何
体的直观图如
图中三棱锥
D
1
MB
1
C
.故通过计算可得
D
1
C
=
D
1
B
1=
B
1
C
=22,
D
1
M
=
MC
=5,
MB
1
=3,故最长棱
的长度为3,故选C.
- 2 -
6.某多面体的三视图如图所示,其中正视图和左视图都由正方
形和等腰直
角三角形组成,正方形的边长为2,俯视图为等腰直角三角形.该多面体的各
个面中
有若干个是梯形,这些梯形的面积之和为________.
解析:由三视图可知该多面体是一个组合
体,下面是一个底面是等腰直角
三角形的直三棱柱,上面是一个底面是等腰直角三角形的三棱锥,等腰直
角三角形的腰长为
2,直三棱柱的高为2,三棱锥的高为2,易知该多面体有2个面是梯形,这些梯形的
面积之
(2+4)×2
和为×2=12.
2
答案:12
7.一个圆台上、下底面的半径分别为3 cm和8 cm,若两底面圆心的连线长为12
cm,
则这个圆台的母线长为______cm.
解析:如图,过点
A
作<
br>AC
⊥
OB
,交
OB
于点
C
.
在Rt△
ABC
中,
AC
=12(cm),
BC
=
8-3=5(cm).
所以
AB
=12+5=13(cm).
答案:13
8.已知正四棱锥
V
ABCD
中,底面面积为16,一条侧棱的长
为211,则该棱锥的高为
________.
解析:如图,取正方形
ABCD的中心
O
,连接
VO
,
AO
,则
VO
就是正四
棱锥
V
ABCD
的高.因为底面面积为16,所以
AO
=22.
因为一条侧棱长为211,
所以
VO
=
VA
AO
=44-8=6.
所以正四棱锥
V
ABCD
的高为6.
答案:6
9.如图所示的三个图中,上面是一个长方体截去一个角所得多面体的直观图,它的正
视图和侧视图如
图所示(单位:cm).
(1)在正视图下面,按照画三视图的要求画出该多面体的俯视图;
(2)按照给出的尺寸,求该多面体的体积.
22
22
- 3 -
解:(1)如图.
(2)所求多面体的体积
V
=
V
长方体
-
V
正三棱锥
=4×4×6
-
1
3
×(
1
2
×2×2)×2=
284
3
3
(cm).
10.已知正三棱锥
V
ABC
的正视图和俯视图如图所示.
(1)画出该三棱锥的直观图和侧视图.
(2)求出侧视图的面积.
解:(1)如图.
- 4 -
(2)侧视图中
VA
=
2
3
2
2
4-
××23
=12=23.
32
1
则
S
△
VBC
=×23×23=6.
2
[综合题组练]
1.(创新型)某几何体的三视图如图所示,则该几何体的侧视图中的虚线部分是( )
A.圆弧
C.椭圆的一部分
B.抛物线的一部分
D.双曲线的一部分
解析:选D.根据几何体的三视图可得,侧视图中的虚线部分是由平行于
旋转轴的平面截
圆锥所得,故侧视图中的虚线部分是双曲线的一部分,故选D.
2.(创新型
)某几何体的正视图和侧视图如图(1),它的俯视图的直观图是矩形
O
1
A
1
B
1
C
1
,
如图(2),其中
O
1A
1
=6,
O
1
C
1
=2,则该几何体的侧面
积为( )
A.48
B.64
- 5 -
C.96 D.128
解析:选C.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
,设
CB
与
y
轴的交点为
D
,则易知
CD
=2,
OD
=
2×2
2=42,所以
CO
=
CD
+
OD
=6=
OA,所以俯视图是以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,所以该
几何体的侧面积为4×6×4=96.故选C.
3.如图,在正方体
ABCD
A
1
B
1
C
1
D
1
中,点
P
是线段
A
1
C
1
上的动点,
三棱锥
P
BCD
的俯视图与正视图面积之比的最大值为( )
A.1
C.3
B.2
D.2
则
22
解析:选D.正视图
,底面
B
,
C
,
D
三点,其中
D
与
C
重合,随着点
P
的变化,其正视图
均是三角形且点
P
在
正视图中的位置在边
B
1
C
1
上移动,由此可知,设正方体的棱长为
a
,则
S
正视图
1
2
=×
a
;设
A
1
C
1
的中点为
O
,随着点
P
的移动,在俯视图中,易知当点
P
在
OC
1
上移动时,
2<
br>S
俯视图
就是底面三角形
BCD
的面积,当点
P
在<
br>OA
1
上移动时,点
P
越靠近
A
1
,俯视图
的面积越
大,当到达
A
1
的位置时,俯视图为正方形,此时俯视图的面积最大
,
S
最大值为=2,故选D.
1
2
a
2
4.(应
用型)已知正方体
ABCD
A
1
B
1
C
1
D
1
的体积为1,点
M
在线段
BC
上(点
M
异于
B
,
C
两
点),点
N
为线段CC
1
的中点,若平面
AMN
截正方体
ABCD
A
1
B
1
C
1
D
1
所得的截面为四边
形,则线
段
BM
的取值范围为( )
俯视图
=
a
,所以
2
S
俯视图
的
S
正视图
a
2
1
A.
0,
3
1
C.
,1
2
1
B.
0,
2
12
D.
<
br>,
23
解析:选B.由题意,正方体
ABCD
A
1
B
1
C
1
D
1
的棱长为1,如图所示,
1
当点
M
为线段
BC
的中
点时,截面为四边形
AMND
1
,当0<
BM
≤时,截面
2
1
为四边形,当
BM
>时,截面为五边形,故选B.
2
5
.(2019·株洲模拟)已知直三棱柱
ABC
A
1
B
1
C
1
的侧棱长为6,且底面是边长为2的正三角
形,用一平面截此棱柱,与侧
棱
AA
1
,
BB
1
,
CC
1
,分
别交于三点
M
,
N
,
Q
,若△
MNQ
为直
角三角
形,则该直角三角形斜边长的最小值为( )
A.22
B.3
- 6 -
C.23 D.4
22
解析:选C.如图,不妨设
N
在
B
处,
AM
=
h<
br>,
CQ
=
m
,则
MB
=
h
+
4,
BQ
=
m
+4,
MQ
=(
h
-m
)+4,由
MB
=
BQ
+
MQ
,得
m
-
hm
+2=
0.
Δ
=
h
-8≥0即<
br>h
≥8,该直角三角形斜边
MB
=4+
h
≥23.故选C.
6.(2019·高考全国卷Ⅱ)中国有悠久的金石文化,印信是金石文
化的代表之一,印信的
形状多为长方体、正方体或圆柱体,但南北朝时期的官员独孤信的印
信形状是“半正多面体”(图1).
半正多面体是由两种或两种以上的正多边形围成的多面
体.半正多面体体现了数学的对称美.图2是一个
棱数为48的半正多面体,它的所有顶点都
在同一个正方体的表面上,且此正方体的棱长为1,则该半正
多面体共有________个面,其
棱长为________.
222
22222222
解析:依题意知,题中的半正多面体的上、下、左
、右、前、后6个面都在正方体的表
面上,且该半正多面体的表面由18个正方形,8个正三角形组成,
因此题中的半正多面体共
有26个面.注意到该半正多面体的俯视图的轮廓是一个正八边形,设题中的半
正多面体的棱
长为
x
,则
22
x
+
x
+<
br>x
=1,解得
x
=2-1,故题中的半正多面体的棱长为2-1.
22
2-1 答案:26
- 7 -