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第八章 立体几何初步
8.1 基本立体图形
一、基础巩固
1.下列图形中,不是三棱柱展开图的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】
由图可知,ABD选项可以围成三棱柱,C选项不是三棱柱展开图.
2.把一个已知圆锥截成个圆台和一个小圆锥,已知圆台的上、下底面半径之比为 ,母线长为 ,
则已知圆锥的母线长为() .
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】
设圆锥的母线长为 ,
因为圆台的上、下底面半径之比为 ,
所以 ,
解得 .
3.如图所示的组合体,其结构特征是( )A.左边是三棱台,右边是圆柱 B.左边是三棱柱,右边是圆柱
C.左边是三棱台,右边是长方体 D.左边是三棱柱,右边是长方体
【答案】D
【详解】
根据三棱柱和长方体的结构特征,可知此组合体左边是三棱柱,右边是长方体.
4.下列说法正确的是( )
A.侧棱垂直于底面的棱柱一定是直棱柱
B.棱柱中两个互相平行的平面一定是棱柱的底面
C.棱柱中各条棱长都相等
D.棱柱的侧面是平行四边形,但它的底面一定不是平行四边形
【答案】A
【详解】
A显然正确;
棱柱中两个互相平行的平面不一定是棱柱的底面,
例如正六棱柱的相对侧面,故B错误;
棱柱的每条侧棱长相等,而不是各条棱长都相等,故C错误;
棱柱的底面可以是平行四边形,如长方体,故D错误.
5.如图,在棱长为1的正方体 中, , 分别是 , 的中点,过直线
的平面 平面 ,则平面 截该正方体所得截面的面积为( )A. B. C. D.
【答案】B
【详解】
取 的中点为 .
易知 , ,所以四边形 为平行四边形,所以 .
又 和 为平面 的两条相交直线,所以平面 平面 ,即 的面积即为所求.
由 , ,所以四边形 为梯形,高为 .
所以面积为: .
6.一个圆锥的母线长为 ,母线与轴的夹角为 ,则该圆锥侧面展开图的圆心角大小为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】
设半径为 ,
由母线长为 ,母线与轴的夹角为 ,得: ,
则底面圆的周长为: ,
所以该圆锥侧面展开图的圆心角大小为: .
7.已知过球面上三点 的截面到球心距离等于球半径的一半,且 是边长为6的等边三角形,
则球面面积为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】
取AB的中点D,连接CD,由题意可得△ABC的外心 在线段CD上,
由 是边长为6的等边三角形可得 , ,
设球的球心为 ,半径为 ,连接 、 ,如图:
由球的性质可得 , 平面 ,即 ,
所以 ,在 中, 即 ,
解得 或 (舍去),
所以该球的表面积 .
8.半径为 的半圆卷成一个圆锥,则它的体积是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】
设底面半径为r,则 ,所以 .
所以圆锥的高 .
所以体积 .
9.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. B. C. D.
【答案】B
【详解】
设棱台的高为 与截得它的棱锥的高 ,作出草图,如下图所示:由相似关系可得, ,所以 ,则
即 , 可得 .
10.已知长方体全部棱长的和为36,表面积为52,则其体对角线的长为( )
A.4 B. C. D.
【答案】B
【详解】
设长方体的三条棱的长分别为: ,
则 ,
可得对角线的长为 .
11.下列说法中错误的是( )
A.正棱锥的所有侧棱长相等
B.圆柱的母线垂直于底面
C.直棱柱的侧面都是全等的矩形
D.用经过旋转轴的平面截圆锥,所得的截面一定是全等的等腰三角形
【答案】C
【详解】
对于A,根据正棱锥的定义知,正棱锥的所有侧棱长相等,故A正确;
对于B,根据圆柱是由矩形绕其一边旋转而成的几何体,可知圆柱的母线与底面垂直,故B正确;
对于C,直棱柱的侧面都是矩形,但不一定全等,故C错误;对于D,圆锥的轴截面是全等的等腰三角形,故D正确.
综上可知,错误的为C
12.正三棱锥底面边长为 ,高为 ,则此正三棱锥的侧面积为( )
A. B. C. D.
【答案】A
因为底面正三角形中高为 ,其重心到顶点距离为 ,且棱锥高 ,所以利用直角
三角形勾股定理可得侧棱长为 ,斜高为 ,所以侧面
积为 .选A.
二、拓展提升
17
13. 已知四棱台的上底面、下底面分别是边长为4、8的正方形,各侧棱长均相等,且侧棱长为 ,求
四棱台的高.
【答案】3.
A AE AC
由题意可知该四棱台为正四棱台,过 1作 1 于E点,
8 24 2
AE 2 2
在△AEA中,AA 17 , 2 ,
1 1
AE 178 3
∴ 1故答案为3
14.把一个圆锥截成圆台,已知圆台的上,下底面半径的比是1﹕4.母线长为10,求圆锥的母线长.
【答案】 .
【详解】
设圆锥的母线长为 ,圆台的上、下底面半径分别为 ,
即圆锥的母线长为:
15.一个圆台的母线长为 ,两底面面积分别为 和 .
(1)求圆台的高;
(2)求截得此圆台的圆锥的母线长.
【答案】(1) . (2) .
【详解】
(1)如图,过圆台的轴作截面,则截面为等腰梯形 , , 分别为 , 的中点,作
于点 ,连接 .
由已知可得上底半径 ,下底半径 ,且腰长 ,
∴ ,即圆台的高为 .
(2)如图,延长 , 交于点 ,设截得此圆台的圆锥的母线长为 ,则由 ,
得 ,即 ,∴即截得此圆台的圆锥的母线长为20cm.