全国通用2022版高考数学大二轮总复习增分策略专题五立体几何与空间向量第1讲空间几何体试题.docx

1、第1讲空间几何体1(2022安徽)一个多面体的三视图如图所示，则该多面体的表面积为()A21 B18C21 D182(2022山东)在梯形ABCD中，ABC，ADBC，BC2AD2AB2.将梯形ABCD绕AD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. B. C. D23(2022课标全国)九章算术是我国古代内容极为丰富的数学名著，书中有如下问题：“今有委米依垣内角，下周八尺，高五尺，问：积及为米几何？”其意思为：“在屋内墙角处堆放米(如图，米堆为一个圆锥的四分之一)，米堆底部的弧长为8尺，米堆的高为5尺，问米堆的体积和堆放的米各为多少？”已知1斛米的体积约为1.62立方尺，圆

2、周率约为3，估算出堆放的米约有()A14斛 B22斛 C36斛 D66斛4(2022江苏)设甲，乙两个圆柱的底面积分别为S1，S2，体积分别为V1，V2.若它们的侧面积相等，且，则的值是_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.热点一三视图与直观图1一个物体的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由三视图还原几何体的步骤一般先从俯视图确定底面再利用正视图与侧视图确定几何体例1(1

3、)(2022课标全国)如图，网格纸的各小格都是正方形，粗实线画出的是一个几何体的三视图，则这个几何体是()A三棱锥 B三棱柱C四棱锥 D四棱柱(2)一几何体的直观图如图，下列给出的四个俯视图中正确的是()思维升华空间几何体的三视图是从空间几何体的正面、左面、上面用平行投影的方法得到的三个平面投影图，因此在分析空间几何体的三视图问题时，先根据俯视图确定几何体的底面，然后根据正视图或侧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，再确定几何体的形状，即可得到结果跟踪演练1(1)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()(2)将长方体截去一个四棱锥，得到的几何体

4、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空间几何体的表面积和体积计算是高考中常见的一个考点，解决这类问题，首先要熟练掌握各类空间几何体的表面积和体积计算公式，其次要掌握一定的技巧，如把不规则几何体分割成几个规则几何体的技巧，把一个空间几何体纳入一个更大的几何体中的补形技巧例2(1)(2022北京)某三棱锥的三视图如图所示，则该三棱锥的表面积是()A2 B4C22 D5(2)如图，在棱长为6的正方体ABCDA1B1C1D1中，E，F分别在C1D1与C1B1上，且C1E4，C1F3，连接EF，FB，DE，BD则几何体EFC1DBC的体积为()A66 B68C70 D72思维升华

5、(1)求多面体的表面积的基本方法就是逐个计算各个面的面积，然后求和(2)求体积时可以把空间几何体进行分解，把复杂的空间几何体的体积分解为一些简单几何体体积的和或差求解时注意不要多算也不要少算跟踪演练2(2022四川)在三棱柱ABCA1B1C1中，BAC90，其正视图和侧视图都是边长为1的正方形，俯视图是直角边的长为1的等腰直角三角形，设点M，N，P分别是AB，BC，B1C1的中点，则三棱锥PA1MN的体积是_热点三多面体与球与球有关的组合体问题，一种是内切，一种是外接解题时要认真分析图形，明确切点和接点的位置，确定有关元素间的数量关系，并作出合适的截面图，如球内切于正方体，切点为正方体各个面的

6、中心，正方体的棱长等于球的直径；球外接于正方体，正方体的顶点均在球面上，正方体的体对角线长等于球的直径例3(1)已知三棱锥SABC的所有顶点都在球O的球面上，SA平面ABC，SA2，AB1，AC2，BAC60，则球O的表面积为()A4 B12 C16 D64(2)(2022课标全国)已知A，B是球O的球面上两点，AOB90，C为该球面上的动点，若三棱锥OABC体积的最大值为36，则球O的表面积为()A36 B64 C144 D256思维升华三棱锥PABC可通过补形为长方体求解外接球问题的两种情形：(1)P可作为长方体上底面的一个顶点，A、B、C可作为下底面的三个顶点；(2)PABC为正四面体，

7、则正四面体的棱都可作为一个正方体的面对角线跟踪演练3在三棱锥ABCD中，侧棱AB，AC，AD两两垂直，ABC，ACD，ABD的面积分别为，则三棱锥ABCD的外接球体积为_.1一个几何体的三视图及其尺寸如图所示，则该几何体的表面积为()A16 B88C228 D4482如图，将边长为5的正方形，剪去阴影部分后，得到圆锥的侧面和底面的展开图，则圆锥的体积是()A. B.C. D.3(2022临汾一中测试)在正三棱锥SABC中，M是SC的中点，且AMSB，底面边长AB2，则正三棱锥SABC的外接球的表面积为()A6 B12 C32 D36提醒：完成作业专题五第1讲二轮专题强化练专题五 第1讲空间几何

8、体A组专题通关1(2022哈尔滨模拟)某几何体的三视图如图所示，且该几何体的体积是3，则正视图中的x的值是()A2 B.C. D32如图是棱长为2的正方体的表面展开图，则多面体ABCDE的体积为()A2B.C.D.3已知正四棱锥的底面边长为2a，其侧视图如图所示当正视图的面积最大时，该正四棱锥的表面积为()A8 B88C8 D484(2022课标全国)圆柱被一个平面截去一部分后与半球(半径为r)组成一个几何体，该几何体三视图中的正视图和俯视图如图所示若该几何体的表面积为1620，则r等于()A1 B2C4 D85三棱锥SABC的所有顶点都在球O的表面上，SA平面ABC，ABBC，又SAABBC

9、1，则球O的表面积为()A. B.C3 D126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)，ABC45，ABAD1，DCBC，则这块菜地的面积为_7(2022山东)一个六棱锥的体积为2，其底面是边长为2的正六边形，侧棱长都相等，则该六棱锥的侧面积为_8如图，正方体ABCDA1B1C1D1的棱长为1，E，F分别为线段AA1，B1C上的点，则三棱锥D1EDF的体积为_9已知某几何体的三视图如图所示，则该几何体的表面积为_10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

10、的体积V；(2)求该几何体的侧面积S.B组能力提高11(2022湖南)某工件的三视图如图所示，现将该工件通过切削，加工成一个体积尽可能大的长方体新工件，并使新工件的一个面落在原工件的一个面内，则原工件材料的利用率为(材料利用率)()A. B.C. D.12如图，侧棱长为2的正三棱锥VABC中，AVBBVCCVA40，过A作截面AEF，则截面AEF的周长的最小值为_13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DABC的外接球的表面积等于_14如图，在RtABC中，ABBC4，点E在线段AB上过点E作EFBC交AC于点F，将AEF沿EF折起到PEF的位置(点

11、A与P重合)，使得PEB30.(1)求证：EFPB；(2)试问：当点E在何处时，四棱锥PEFCB的侧面PEB的面积最大？并求此时四棱锥PEFCB的体积学生用书答案精析专题五立体几何与空间向量第1讲空间几何体高考真题体验1A由几何体的三视图可知，该几何体的直观图如图所示因此该几何体的表面积为6(4)2()221.故选A.2C过点C作CE垂直AD所在直线于点E，梯形ABCD绕AD所在直线旋转一周而形成的旋转体是由以线段AB的长为底面圆半径，线段BC为母线的圆柱挖去以线段CE的长为底面圆半径，ED为高的圆锥，如图所示，该几何体的体积为VV圆柱V圆锥AB2BCCE2DE122121.3B由题意知：米堆

12、的底面半径为(尺)，体积VR2h(立方尺)所以堆放的米大约为22(斛)4.解析设两个圆柱的底面半径和高分别为r1，r2和h1，h2，由，得，则.由圆柱的侧面积相等，得2r1h12r2h2，即r1h1r2h2，所以.热点分类突破例1(1)B(2)B解析(1)由题知，该几何体的三视图为一个三角形，两个四边形，经分析可知该几何体为三棱柱，故选B.(2)由直观图可知，该几何体由一个长方体和一个截角三棱柱组合从上往下看，外层轮廓线是一个矩形，矩形内部有一条线段连接的两个三角形跟踪演练1(1)D(2)D解析(1)由俯视图，易知答案为D.(2)如图所示，点D1的投影为C1，点D的投影为C，点A的投影为B，故

13、选D.例2(1)C(2)A解析(1)该三棱锥的直观图如图所示：过D作DEBC，交BC于E，连接AE，则BC2，EC1，AD1，ED2，S表SBCDSACDSABDSABC2211222.(2)如图，连接DF，DC1，那么几何体EFC1DBC被分割成三棱锥DEFC1及四棱锥DCBFC1，那么几何体EFC1DBC的体积为V346(36)66125466.故所求几何体EFC1DBC的体积为66.跟踪演练2解析由题意知还原后的几何体是一个直放的三棱柱，三棱柱的底面是直角边长为1的等腰直角三角形，高为1的直三棱柱，又AA1平面PMN，VA-PMN，VA-PMN1，故.例3(1)C(2)C解析(1)在AB

14、C中，BC2AB2AC22ABACcos 603，AC2AB2BC2，即ABBC，又SA平面ABC，三棱锥SABC可补成分别以AB1，BC，SA2为长、宽、高的长方体，球O的直径4，故球O的表面积为42216.(2)如图，要使三棱锥O-ABC即C-OAB的体积最大，当且仅当点C到平面OAB的距离，即三棱锥C-OAB底面OAB上的高最大，其最大值为球O的半径R，则VO-ABC最大VC-OAB最大SOABRR2RR336，所以R6，得S球O4R2462144，选C.跟踪演练3解析如图，以AB，AC，AD为棱把该三棱锥扩充成长方体，则该长方体的外接球恰为三棱锥的外接球，三棱锥的外接球的直径是长方体的

15、对角线长据题意解得长方体的对角线长为，三棱锥外接球的半径为.三棱锥外接球的体积为V()3.高考押题精练1D由三视图知，该几何体是底面边长为2的正方形，高PD2的四棱锥PABCD，因为PD平面ABCD，且四边形ABCD是正方形，易得BCPC，BAPA，又PC2，所以SPCDSPAD222，SPABSPBC222.所以几何体的表面积为448.2A设圆锥底面半径为RMO，底面周长2R弧长FE2AM，AM4R，OCR，ACAMMOOC(5)R，正方形边长5AC，即5(5)R，R，AM4，h，VR2h2.3B因为三棱锥SABC为正三棱锥，所以SBAC，又AMSB，所以SB平面SAC，所以SBSA，SBS

16、C，即SA，SB，SC三线两两垂直，且AB2，所以SASBSC2，所以(2R)232212，所以球的表面积S4R212，故选B.二轮专题强化练答案精析专题五立体几何与空间向量第1讲空间几何体1D根据三视图判断几何体为四棱锥(如图)，其直观图是：V2x3，x3.2D多面体ABCDE为四棱锥(如图)，利用割补法可得其体积V4，选D.3B由题意可知该正四棱锥的直观图如图所示，其正视图与侧视图相同，设棱锥的高为h，则a2h24.故其正视图的面积为S2ahah2，即当ah时，S最大，此时该正四棱锥的表面积S表(2a)242a288，故选B.4B由正视图与俯视图想象出其直观图，然后进行运算求解如图，该几何

17、体是一个半球与一个半圆柱的组合体，球的半径为r，圆柱的底面半径为r，高为2r，则表面积S4r2r24r2r2r(54)r2.又S1620，(54)r21620，r24，r2，故选B.5C如图，因为ABBC，所以AC是ABC所在截面圆的直径，又因为SA平面ABC，所以SAC所在的截面圆是球的大圆，所以SC是球的一条直径由题设SAABBC1，由勾股定理可求得：SB，SC，所以球的半径R，所以球的表面积为4()23.62解析如图，在直观图中，过点A作AEBC，垂足为E，则在RtABE中，AB1，ABE45，BE.而四边形AECD为矩形，AD1，ECAD1，BCBEEC1.由此可还原原图形如图在原图形

18、中，AD1，AB2，BC1，且ADBC，ABBC，这块菜地的面积为S(ADBC)AB(11)22.712解析设正六棱锥的高为h，侧面的斜高为h.由题意，得62h2，h1，斜高h2，S侧62212.8.解析AB111.9.解析由三视图可知，该几何体是底面半径为1，高为，母线长为2的圆锥的一半，其表面积是整个圆锥表面积的一半与轴截面的面积之和所以，S22122.10解由已知可得，该几何体是一个底面为矩形，高为4，顶点在底面的投影是矩形中心的四棱锥EABCD.(1)V(86)464.(2)四棱锥EABCD的两个侧面EAD，EBC是全等的等腰三角形，且BC边上的高h1 4；另两个侧面EAB，ECD也是

19、全等的等腰三角形，AB边上的高h25.因此S2(6485)4024.11A设三视图对应的几何体为底面半径为1，高为2的圆锥如图，设长方体的长、宽、高分别为a、b、c，上、下底面中心分别为O1，O2，上方截得的小圆锥的高为h，底面半径为r，则a2b24r2.由三角形相似，得，即，则h2r.长方体的体积为Vabcab(22r)(22r)2r2(22r)4r24r3(当且仅当ab时取等号，且0r1)设y4r24r3(0r0，得0r.由y0，得r1.故当r时，ymax4243，即Vmax.原工件材料的利用率为，故选A.126解析沿着侧棱VA把正三棱锥VABC展开在一个平面内，如图，则AA即为截面AEF

20、周长的最小值，且AVA340120.在VAA中，由余弦定理可得AA6，故答案为6.1316解析设矩形的两邻边长度分别为a，b，则ab8，此时2a2b48，当且仅当ab2时等号成立，此时四边形ABCD为正方形，其中心到四个顶点的距离相等，均为2，无论怎样折叠，其四个顶点都在一个半径为2的球面上，这个球的表面积是42216.14(1)证明EFBC且BCAB，EFAB，即EFBE，EFPE.又BEPEE，EF平面PBE，又PB平面PBE，EFPB.(2)解设BEx，PEy，则xy4.SPEBBEPEsinPEBxy21.当且仅当xy2时，SPEB的面积最大此时，BEPE2.由(1)知EF平面PBE，平面PBE平面EFCB，在平面PBE中，作POBE于O，则PO平面EFCB.即PO为四棱锥PEFCB的高又POPEsin 3021.SEFCB(24)26.VPBCFE612.