8.空间几何体的表面积和体积练习题
科比的照片-分数的初步认识ppt
一、 知识回顾
(1)棱柱、棱锥、棱台的表面积 = 侧面积 +
______________;
(2)圆柱:r为底面半径,l为母线长
侧面积为_______________;表面积为_______________.
圆锥:r为底面半径,l为母线长
侧面积为_______________;表面积为_______________.
圆台:r’、r分别为上、下底面半径,l为母线长
侧面积为_______________;表面积为_______________.
(3)柱体体积公式:________________________;(S为底面积,h为高)
锥体体积公式:________________________;(S为底面积,h为高)
台体体积公式:________________________;
(S’、S分别为上、下底面面积,h为高)
A
二、 例题讲解
题1:如图(1)所示,直角梯形ABCD绕着它的底
D
边AB所在的直线旋转一周所得的几何体的表面
8
积是______________;体积是______________。
4
B
3 C
图(1)
题2:若一个正三棱柱的三视图如图(2)所示,
2
求这个正三棱柱的表面积与体积
23
主视图
左视图
图(2)
俯视图
1
题3:如图(3)所示,在多面体ABCDEF中,已知ABCD是边长为1
的正方形,
且
ADE
,
BCF
均为正三角形,EFAB,EF=
2,则该多面体的体积为( )
A.
23
43
B.
C. D.
33
32
E F
D
C
A B
图(3)
1、若圆柱的侧面积展开图是长为6cm,宽为4cm的矩形,则该圆柱的体积为
2、如图(4),在正方体
ABCDA
1
B
1
C
1
D
1
中,
棱长为2,E为
A
1
B
1
的中点,则
三棱锥EAB
1
D
1
的体积是____________.
D
1
C
1
A
1
E
B
1
D
C
A
图(4)
3、已知某几何体的俯视图是如图(5)所示的矩形,正
视图(或称主视图)是一个底边长为8、高为4的等腰三
角形,侧视图(或称左视图)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。
B
图(5)
(选做题)4、如图(6),一个圆锥的底面半径为2cm,
高为6cm,在其中有一个高为xcm的内接圆柱。
2
(1)试用x表示圆柱的侧面积;
(2)当x为何值时,圆柱的侧面积最大?
一、选择题(每小题5分,共计60分。请把选择答案填在答题卡上。)
1.以三棱锥各面重心为顶点,得到一个新三棱锥,它的表面积是原三棱锥表面积的
A.
1111
B. C. D.
34916
3
3
a
,则侧棱与底面所成的角等于
2
2.正六棱锥底面边长为a,体积为
5
B. C. D.
12
643
3.有棱长为6的正四面体S-ABC,
A
,
B
,C
分别在棱SA,SB,SC上,且S
A
=2,S
B
=3,
S
C
=4,则截面
A
B
C
将此正四面体分成的两部分体积之比为
1111
A. B. C. D. <
br>9843
A.
4.长方体的全面积是11,十二条棱长的和是24,则它的一条对角线长
是
A.
23
. B.
14
C. 5 D.6
5.圆锥的全面积是侧面积的2倍,侧面展开图的圆心
角为
,则角
的取值范围是
A.
0,90
B
180,270
C
90,180
D
6. 正四棱台的上、下底面边长分别是方程
x9x180
的两根,其侧面积等
于两底面
积的和,则其斜高与高分别为
A.
2
53
与2
B.2与 C.5与4 D.2与3
22
11
T41
等于 A. B. C.
D.
93
S94
7.已知正四面体A-
BCD的表面积为S,其四个面的中心分别为E、F、G、H,设四面体E-
FGH
的表面积为T,则
8. 三个两两垂直的平面,它们的三条交线交于一点O,点P到三个
平面的距离比为1∶2∶
3,PO=2
14
,则P到这三个平面的距离分别是
A.1,2,3 B.2,4,6 C.1,4,6 D.3,6,9
9.把直径分别为
6cm,8cm,10cm
的三个铁球熔成一个大铁球,这个大铁球
的半径是
A.
3cm
B.
6cm
C.
8cm
D.
12cm
9.
如图,在多面体ABCDEF中,已知ABCD是边长为1的正方
3
形,且<
br>ADE、BCF
均为正三角形,EF∥AB,EF=2,则该多面体的体积为
A.
23
B.
33
C.
43
D.
32
10.如图,在四面体ABCD中,截面AEF经过四面体的内切球(与四
个面都相切的球)
球心O,且与BC,DC分别交于E、F,如果截面将四面体分成体积
相等的
两部分,设四棱锥A-BEFD与三棱锥A-EFC的表面积分别
是
S
1
、S
2
,则必有
A.S
1
S
2
B.
S
1
S
2
C. S
1
=S
2
D.
S
1
与S
2
的大小关系不能确定
11.三角
形ABC中,AB=
23
,BC=4,
ABC120
,现将三角形ABC绕BC旋转一周,所得简单组合体的体积为
B
E
C
O
D
F
A
A.
4
B.
3(43)
C.12
D.
(43)
12.棱台的上、下底面面积分别为4和9,则这个棱台的高和截得棱台的原棱锥的高的比是
A.
1
123
B.
C. D.
3
234
1
C
2
B
3
B
4
C
5
D
6
A
7
A
8
B
9
B
A
10
C
11
C
12
B
题号
答案
二、填空题:请把答案填在题中横线上(每小题5分,共20分).
13.
一个四面体的所有棱长都为
2
,四个顶点在同一个球面上,则此球的表面积为
3
.
14.已知底面半径为
r
的圆柱被一个平
面所截,剩下部分母线长的最大值为
a
,最小值为
b
,
(ab)r
2
那么这个圆柱被截后剩下部分的体积是.
2
15. (江西卷
)在直三棱柱ABC-A
1
B
1
C
1
中,底面为直角三角形
,ACB=90,AC=6,
BC=CC
1
=
2
,P是BC<
br>1
上一动点,则CP+PA
1
的最小值是
371
.
16.圆柱的轴截面的对角线长为定值,为使圆柱侧面积最大,轴截面对角线与底面所成的
0
角为 45 .
三、解答题:解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤(本大题共4个大题,共20分).
17.圆锥的底面半径为
5cm
,高为12
cm
,当它的内接圆柱
的底面半径为何值时,圆锥的
内接圆柱全面积有最大值?最大值是多少?
当r=307cm时,S的最大值是
360
7
18.如图,已知正三棱柱ABC—A
1
B
1
C
1
的侧面
对角线A
1
B与侧面ACC
1
A
1
成45°角,AB=4,
求
棱柱的侧面积.
棱柱的侧面积为24
2
4
练习11 空间几何体的表面积与体积
A组
1.一个圆柱的侧面展开图是一个正方形,这个圆柱的全面积与侧面积的比是
( ).
12
14
12
14
(A) (B) (C) (D)
2
4
2
2.在棱长为 1
的正方体上,分别用过共顶点的三条棱中点的平面截该正方体,
则截去与8个顶点相关的8个三棱锥后
,剩下的几何体的体积是( ).
2345
(A) (B)
(C) (D)
3456
3.一个直棱柱(侧棱垂直于底面的棱柱)的底面是菱形,对
角线长分别是6cm
和8cm,高是5cm,则这个直棱柱的全面积是 。 4.已知两个母线长相等的圆锥的侧面展开图恰能拼成一个圆,且它们的侧面积
之比为1:2,则它
们的高之比为 。
5.已知三棱锥的三条侧棱两两互相垂直,且长度分别
为1cm,2cm,3cm,则
此棱锥的体积_______________。
6.矩形两邻边的长为a、b,当它分别绕边a、b 旋转一周时,
所形成的几何体
的体积之比为 。
1
7.球面上有三点,
其中任意两点间的球面距离都等于大圆周长的
6
,经过这三
点的小圆周长为4π,则这
个球的表面积为 。
B组
1.四面体
ABCD 四个面的重心分别为E、F、G、H,则四面体EFGH 的表面
积与四面体ABCD
的表面积的比值是 。
2.半径为R的半球,一正方体的四个顶点在半球的底面上
,另四个顶点在半
球的球面上,则该正方体的表面积是 。
3.如图
,一个棱锥S-BCD的侧面积是Q,在高SO上取一点A,
1
使SA=SO,过点A作平行于
底面的截面得一棱台,求这个棱
3
台的侧面积.
4.如图,在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD是正方形,边长
5
AB=a,且PD=a,PA=PC=
2
a,若在这个四棱锥内放一个球,求球的最大半径.
练习七参考答案
A组 1.答案:A 解:设展开图的正方形边长为a,圆柱的底面半径为r,则2πr=a,
r
a
,
底
2
a
2
a
2
2
a
12<
br>
面圆的面积是,于是全面积与侧面积的比是
2
2
,选A.
4
a2
2.答案:D
解:正方体的体积为
1,过共顶点的三条棱中点的平面截该正方体截得的三棱
1111111
锥的体积是
()
,于是8个三棱锥的体积是,剩余部分的体
32222486
5
积是,选D.
6
3.答案:148 cm
2
解:底面菱形中,对角线长分别是6cm 和8cm,所以底面边长是5cm,
侧面面积是4
×5×5=100cm
2
,两个底面面积是48cm
2
,
所以棱柱的全面积是148cm
2
.
4.答案:2
2
:
5
解:设圆柱的母线长为l,因为两个
圆锥的侧面展开图恰能拼成一个圆,且它
2
4
们的侧面积之比为
1:2,所以它们的展开图即扇形的圆心角分别是和,
33
2
rl2l<
br>由圆锥侧面展开图扇形的圆心角的计算公式
,得
r
1
,
r
2
,
l33
l
l
2
()
2
3
22
. 所以它们的高的比是
2l
5
l
2
()
2
3
5.答案:1cm
3
解:转换一个角度来认识这个三棱锥,即把它的两条侧棱(如长度为1cm,2cm
的两条)确
定的侧面看作底面,另一条侧棱作为高,则此三棱锥的底面面积是1,
6
高为3,
1
则它的体积是×1×3=1cm
3
.
3
b
6.答案:
a
解:矩形绕a边旋转,所得几何体的体积是V
1
=πb
2
a,矩形绕
b边旋转,所得
V
1
b
2
ab
几何体的体积是V
2
=πab,所以两个几何体的体积的比是
2
.
V
2
aba
2
7.答案:48π
解:小圆周长为4π,所以小圆的半径为2,又这三点A、B、C之间距离相等,
所以每两点间的距离是AB=BC=AC=2
3
,
又A、B之间的大圆劣弧长等于大圆周长的
角是60°,
所以大圆的半径R=2
3
,于是球的表面积是4πR
2
=48π.
B组 1.答案:1:9
解:如图,不难看出四面体EFGH与四面体ABCD是相似的。
所以关键是求出它们的相似比,
连接AF、AG并延长与BC、CD相交于M、N,
由于F、G分别是三角形的重心,所以M、N分别是BC、
CD的中点,且AF:AM=AG:AN=
2:3,
所以FG:MN=2:3,又MN:BD=1:2,
所以FG:BD=1:3,即两个四面体的相似比是1:3,
所以两个四面体的表面积的比是1:9.
2.答案:
4R
2
解:如图,过正方体的对角面AC
1
作正方体和半球的截面。
则OC
1
=R,CC
1
=a,OC=
2
a, 2
A
O
C
1
,所以A、B在大圆中的圆心
6
A
H
B
F
M
E
C
G
N
D
A
1
C
1
所以
a
2
(
2
2
2
a)R
2
,得a
2
=R
2
,
2
3
所以正方体的表面积是6a
2
=4R
2
.
3.解:棱锥S-BCD的截面为B’C’D’,过S
作SF⊥B’C’,垂
足为F,延长SF交BC于点E,连结AF和OE,
7
∵ 平面BCD平面B’C’D’,平面B’C’D’∩平面SOE=AF,平面BCD
∩平
面SOE=OE,
AFSASF111
∴
AFOE,于是即
S
同理可得
B'C'BC
,
,
FSE
,
OESOSE333
111
∴
S
SB'C'
S
SBC
,
S
SB'D'<
br>S
SBD
,
S
SC'D'
S
SCD
,
999
18
∴
S
棱锥
S
-
B’C’D’
=Q,∴
S
棱台侧
=Q.
99
4.解:设放入的球的半径为R,球心为S
,当且仅当球与四棱锥的各个面都相
切时,球的半径最大,
连结SA、SB、SC、SD、S
P,则把此四棱锥分割成四个三棱锥和一个四棱
锥,这些小棱锥的高均为R,底面为原四棱锥的侧面或底
面.由体积关系,得
R
V
PABCD
(S
PAB
S
PBC
S
PCD
S
PAD
S
ABC
D
)
3
R2
2
2
2
1
2
1
22
(aaaa
a)
32222
R
(22a)
2
3
R1
11
又V
P
-
ABCD
=S
正方形
ABCD
·PD=a
3
,∴
(22)a
2
a
3
,
33
33
解得R=
22
a
,
2
22
a
.
2
故所放入的球的最大半径为
8