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[A 基础达标]
1.若某圆锥的高等于其底面直径,则它的底面积与侧面积之比为( )
A.1∶2 B.1∶
C.1∶ D.∶2
解析:选C.设圆锥底面半径为r,则高h=2r,所以其母线长l=r.所以S =πrl=πr2,
侧
S =πr2,S ∶S =1∶.
底 底 侧
2.如图,ABCA′B′C′是体积为1的棱柱,则四棱锥CAA′B′B的
体积是( )
A. B.
C. D.
解析:选C.因为V
CA′B′C′
=V =,
ABCA′B′C′
所以V =1-=.
CAA′B′B
3.(2018·高考全国卷Ⅰ)已知圆柱的上、下底面的中心分别为O ,O ,过直线OO 的
1 2 1 2
平面截该圆柱所得的截面是面积为8的正方形,则该圆柱的表面积为( )
A.12π B.12π
C.8π D.10π
解析:选B.设所截正方形的边长为 a,则 a2=8,即 a=2.所以圆柱的母线长为 2,
底面圆半径 r=,所以圆柱的表面积为 2π×2+π()2×2=8π+4π=12π.
4.如图,正方体ABCDABC D 的棱长为1,点P是面ABC D
1 1 1 1 1 1 1 1
内任意一点,则四棱锥PABCD的体积为( )
A. B.
C. D.
解析:选B.因为正方体ABCDABC D 的棱长为1,
1 1 1 1
点P是面ABC D 内任意一点,
1 1 1 1
所以点P到平面ABCD的距离d=AA=1,
1
S =1×1=1,
正方形ABCD
所以四棱锥PABCD的体积为:
V =×AA×S =×1×1=.
PABCD 1 正方形ABCD
故选B.
5.(2019·临川检测)一个封闭的正三棱柱容器,高为 3,内装水若干(如图甲,底面处
于水平状态),将容器放倒(如图乙,一个侧面处于水平状态),这时水面与各棱交点 E,
F,F,E 分别为所在棱的中点,则图甲中水面的高度为( )
1 1A. B.
C.2 D.
解析:选 D.因为 E,F,F ,E 分别为所在棱的中点,所以棱柱 EFCBEFC B 的
1 1 1 1 1 1
体积 V=S ×3=S ×3=S .设甲中水面的高度为 h,则 S ×h=S ,解得
梯形EFCB △ABC △ABC △ABC △ABC
h=,故选 D.
6.已知圆柱 OO′的母线 l=4 cm,表面积为 42π cm2,则圆柱 OO′的底面半径 r=
______cm.
解析:圆柱 OO′的侧面积为 2πrl=8πr(cm2),两底面面积为 2×πr2=2πr2(cm2),
所以 2πr2+8πr=42π,
解得 r=3 或 r=-7(舍去),
所以圆柱的底面半径为 3 cm.
答案:3
7.表面积为 3π的圆锥,它的侧面展开图是一个半圆面,则该圆锥的底面直径为
________.
解析:设圆锥的母线为 l,圆锥底面半径为 r,由题意可知,πrl+πr2=3π,且 πl=
2πr.解得 r=1,即直径为 2.
答案:2
8.圆柱内有一个内接长方体 ABCDABC D ,长方体的体对角线长是 10 cm,圆柱
1 1 1 1
的侧面展开图为矩形,此矩形的面积是 100π cm 2,则圆柱的底面半径为______cm,高为
______cm.
解析:设圆柱底面半径为 r cm,高为 h cm,如图所示,则圆柱轴截
面长方形的对角线长等于它的内接长方体的体对角线长,则:
所以
即圆柱的底面半径为 5 cm,高为 10 cm.
答案:5 10
9.如图,已知正三棱锥 SABC 的侧面积是底面积的 2 倍,正三棱锥的高 SO=3,求
此正三棱锥的表面积.解:如图,设正三棱锥的底面边长为 a,斜高为 h′,过点 O 作
OE⊥AB,与 AB 交于点 E,连接 SE,则 SE⊥AB,
SE=h′.
因为 S =2S ,
侧 底
所以 3×·a·h′=a2×2.
所以 a=h′.
因为 SO⊥OE,
所以 SO2+OE2=SE2.
所以 32+=h′2.
所以 h′=2,所以 a=h′=6.
所以 S =a2=×62=9,
底
S =2S =18.
侧 底
所以 S =S +S =18+9=27.
表 侧 底
10.若 E,F 是三棱柱 ABCABC 侧棱 BB 和 CC 上的点,且 BE =CF,三棱柱
1 1 1 1 1 1
的体积为 m,求四棱锥 ABEFC 的体积.
解:如图所示,
连接 AB,AC .
1 1
因为 BE =CF,
1
所以 梯形 BEFC 的面积等于梯形 BEFC 的面积.
1 1
又四棱锥 ABEFC 的高与四棱锥 ABEFC 的高相等,
1 1
所以 V =V
ABEFC AB1EFC1
=V .
ABB1C1C
又 V =S ·h,
A A1B1C1 △A1B1C1
V =S ·h=m,所以
ABCA1B1C1 △A1B1C1
V =,
AA1B1C1
所以 V =V -V =m.
ABB1C1C ABCA1B1C1 AA1B1C1
所以 V =×m=,
ABEFC
即四棱锥 ABEFC 的体积是.
[B 能力提升]
11.(2018·高考浙江卷)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:选 C.由三视图可知,该几何体是一个底面为直角梯形的直四棱柱,所以该几
何体的体积 V=×(1+2)×2×2=6.故选 C.
12.(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________.
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x+x+x=1,解得x=-1,故题中的半正多面体的棱长为-1.
答案:26 -1
13.用一张正方形的纸把一个棱长为 1 的正方体礼品盒完全包住,不将纸撕开,则所
需纸的最小面积是________.
解析:如图①为棱长为 1 的正方体礼品盒,先把正方体的表面按图所示方式展开成平
面图形,再把平面图形尽可能拼成面积较小的正方形,如图②所示,由图知正方形的边长
为 2,其面积为 8.答案:8
14.如图所示,已知三棱柱ABCA′B′C′,侧面B′BCC′的面积是S,点A′到侧面B′BCC′
的距离是a,求证:三棱柱ABCA′B′C′的体积V=Sa.
证明:法一:如图所示,连接A′B,A′C,这样就把三棱柱分割成
了两个棱锥.
显然三棱锥A′ABC的体积是V,而四棱锥A′BCC′B′的体积为Sa,
故有V+Sa=V,
所以三棱柱ABCA′B′C′的体积V=Sa.
法二:如图所示,将三棱柱 ABCA′B′C′补成一个四棱柱 ACBD-
A′C′B′D′,其中AC∥BD,AD∥BC,即ACBD为一个平行四边形,显然三
棱柱ABDA′B′D′的体积与原三棱柱ABCA′B′C′的体积相等.
因为四棱柱ACBDA′C′B′D′以BCC′B′为底面,高为点A′到面BCC′B′的
距离,所以补形后的四棱柱的体积为Sa,于是三棱柱ABCA′B′C′的体积V=Sa.
[C 拓展探究]
15.某养路处建造圆锥形仓库用于贮藏食盐(供融化高速公路上的积雪用).已建的仓
库的底面直径为12 m,高为4 m.养路处拟建一个更大的圆锥形仓库,以存放更多食盐.
现有两种方案:一是新建的仓库的底面直径比原来大 4 m(高不变);二是高度增加4 m(底
面直径不变).
(1)分别计算按这两种方案所建的仓库的体积;
(2)分别计算按这两种方案所建的仓库的表面积;
(3)哪种方案更经济些?
解:(1)设两种方案所建的仓库的体积分别为V,V.
1 2
方案一:仓库的底面直径变成16 m,则其体积V=×π××4=π(m3);
1
方案二:仓库的高变成8 m,则其体积V=×π××8=96π(m3).
2
(2)设两种方案所建的仓库的表面积分别为S,S.
1 2
方案一:仓库的底面直径变成16 m,半径为8 m,
此时圆锥的母线长为l==4(m),
1则仓库的表面积S=π×8×(8+4)
1
=(64+32)π(m2);
方案二:仓库的高变成8 m,此时圆锥的母线长为l==10(m),
2
则仓库的表面积S=π×6×(6+10)
2
=96π(m2).
(3)因为V>V,S<S,
2 1 2 1
所以方案二比方案一更加经济.