2022年初中数学浙教版九年级下册第三章三视图与表面展开图 能力阶梯训练——普通版
一、单选题
1.(2021·资阳)如图是由6个相同的小立方体堆成的几何体的俯视图,小正方形中的数字表示该位置小立方体的个数,则这个几何体的主视图是( )
A. B. C. D.
2.下图是一个正方体盒子的展开图,把展开图折叠成小正方体后,“御”字所在面的相对面上的字是( )
A.射 B.乐 C.数 D.礼
3.(2021九上·商河期末)如图,在同一时刻,身高1.6米的小丽在阳光下的影长为2.5米,一棵大树的影长为5米,则这棵树的高度为( )
A.7.8米 B.3.2米 C.2.30米 D.1.5米
4.(2021·抚顺模拟)如图,王华晚上由路灯A下的B处走到C处时,测得影子 的长为1m,继续往前走3m到达E处时,测得影子 的长为2m,已知王华的身高是1.5m,那么路灯A的高度 等于( )
A.4.5m B.6m C.7.5m D.8m
5.(2021·安徽)几何体的三视图如图所示,这个几何体是( )
A. B.
C. D.
6.(2021九下·江阴期中)如图,已知圆锥侧面展开图的扇形面积为65 cm2,扇形的弧长为10 cm,则圆锥母线长是( )
A.5cm B.10cm C.12cm D.13cm
7.(2021九上·泰山期末)如图,在直角坐标系中,点P(2,2)是一个光源.木杆AB两端的坐标分别为(0,1),(3,1).则木杆AB在x轴上的投影长为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
8.(2021九上·信都月考)如图所示,矩形纸片ABCD中,AB=4cm,把它分割成正方形纸片ABFE和矩形纸片EFCD后,分别裁出扇形ABF和半径最大的圆,恰好能作为一个圆锥的侧面和底面,则AD的长为( )
A.8cm B.7cm C.6cm D.5cm
9.(2021·光明模拟)某校积极开展综合实践活动,一次九年级数学小组发现校园里有一棵被强台风摧折的大树,其残留的树桩DC的影子的一端E刚好与倒地的树梢重合,于是他们马上利用其测量旁边钟楼AB的高度.如图是根据测量活动场景抽象出的平面图形.活动中测得的数据如下:
①大树被摧折倒下的部分DE=10m;
②tan∠CDE= ;
③点E到钟楼底部的距离EB=7m;
④钟楼AB的影长BF=(20 +8)m;
⑤从D点看钟楼顶端A点的仰角为60°.
(点C,E,B,F在一条直线上).
请你选择几个需要的数据,用你喜欢的方法求钟楼AB的高度,则AB=( )
A.15 m B.(15 +6)m
C.(12 +6)m D.15m
10.(2021·苏州)如图,线段 ,点 、 在 上, .已知点 从点 出发,以每秒1个单位长度的速度沿着 向点 移动,到达点 后停止移动,在点 移动过程中作如下操作:先以点 为圆心, 、 的长为半径分别作两个圆心角均为60°的扇形,再将两个扇形分别围成两个圆锥的侧面.设点 的移动时间为(秒).两个圆锥的底面面积之和为 .则 关于 的函数图象大致是( )
A. B.
C. D.
二、填空题
11.(2021九上·休宁月考)若一个圆锥的母线长为4,底面半径是1,则它的侧面展开图的面积是 .
12.(2021七上·于洪期中)一个几何体由若干大小相同的小立方块搭成,如图分别是从它的正面、上面看到的形状图,则该几何体至少是用 个小立方块搭成的.
13.(2021九上·巢湖月考)如图,圆锥的底面半径 为 ,高 为 ,则圆锥的侧面积为 .
14.(2021九上·永城月考)在如图所示的网格中,每个小正方形的边长均为1,每个小正方形的顶点叫做格点,点都是格点,若图中扇形是一个圆锥的侧面展开图,则该圆锥底面圆的半径为 .
15.(2021·徐州)如图,沿一条母线将圆锥侧面剪开并展平,得到一个扇形,若母线长 为 ,扇形的圆心角 ,则圆锥的底面圆半径 为 .
16.(2021七上·成都期末)一张长50cm,宽40cm的长方形纸板,在其四个角上分别剪去一个小正方形(边长相等且为整厘米数)后,折成一个无盖的长方体形盒子,这个长方体形盒子的容积最大为 cm3.
三、综合题
17.(2021七上·佛山月考)用若干个大小相同的小立方块搭建一个几何体,从正面和上面观察这个几何体得到下面两幅形状图.
(从正面看) (从上面看)
(1)请画出一种从左面看这个几何体得到的形状图;
(2)搭建这个几何体最少要用a= 个小立方块,最多用b= 个小立方块;
(3)在(2)的条件下,若有理数x,y满足 , ,且 ,求 的值.
18.(2021九上·舞钢期末)如图,A、B、C分别表示甲、乙、丙三个物体的顶端,甲物体高3米,影长2米,乙物体高2米,影长3米,甲乙两物体相距4米.
(1)请在图中画出光源灯的位置及灯杆,并画出物体丙的影子.
(2)若甲、乙、丙及灯杆都与地面垂直,且在同一直线上,求灯杆的高度.
19.(2022七下·泾阳月考)如图所示的是一个正方体的展开图,折成正方体后,x,y与其相对面上的数字相等,求xy的值.
20.(2021九上·南海期末)如图,公路旁有两个高度相等的路灯AB、CD,小明上午上学时发现路灯AB在太阳光下的影子恰好落在路牌底部E处,他自己的影子恰好落在路灯CD的底部C处;晚自习放学时,站在上午同一个地方,发现在路灯CD的灯光下自己的影子恰好落在E处.
(1)在图中画出小明的位置(用线段FG表示).
(2)若上午上学时,高1米的木棒的影子为2米,小明身高为1.5米,他距离路牌底部E恰好2米,求路灯高.
21.(2021九上·铁西期末)小明同学要测量学校旗杆AB的高度,他在某一时刻测得1米长的竹竿竖直放置时影长为0.8米,同时测量旗杆AB的影长时,由于影子不全落在地面上,他测得地面上的影长BC为6米,留在墙上的影高CD为3米,请利用以上信息,求旗杆AB的高度.
22.(2021九上·深圳期末)【综合与实践】现实生活中,人们可以借助光源来测量物体的高度.已知榕树CD,FG和灯柱AB如图①所示,在灯柱AB上有一盏路灯P,榕树和灯柱的底端在同一水平线上,两棵榕树在路灯下都有影子,只要测量出其中一些数据,则可求出所需要的数据,具体操作步骤如下:
①根据光源确定榕树在地面上的影子;
②测量出相关数据,如高度,影长等;
③利用相似三角形的相关知识,可求出所需要的数据.
根据上述内容,解答下列问题:
(1)已知榕树CD在路灯下的影子为DE,请画出榕树FG在路灯下的影子GH;
(2)如图①,若榕树CD的高度为3.6米,其离路灯的距离BD为6米,两棵榕树的影长DE,GH均为4米,两棵树之间的距离DG为6米,求榕树FG的高度;
(3)无论太阳光还是点光源,其本质与视线问题相同.日常生活中我们也可以直接利用视线解决问题.如图②,建筑物CD高为50米,建筑物MF上有一个广告牌EM,合计总高度EF为70米,两座建筑物之间的直线距离FD为30米.一个观测者(身高不计)先站在A处观测,发现能看见广告牌EM的底端M处,观测者沿着直线AF向前走了5米到B处观测,发现刚好看到广告牌EM的顶端E处.则广告牌EM的高度为 米.
23.(2019八上·兰州期中)长方体的长为20cm,宽为10cm,高为15cm,点B离点C5cm,一只蚂蚁如果要沿着长方体的表面从点A爬到点B去吃一滴蜜糖,需要爬行的最短距离是多少?
24.(2021·苏州模拟)测量金字塔高度:如图1,金字塔是正四棱锥 ,点O是正方形 的中心 垂直于地面,是正四棱锥 的高,泰勒斯借助太阳光.测量金字塔影子 的相关数据,利用平行投影测算出了金字塔的高度,受此启发,人们对甲、乙、丙三个金字塔高度也进行了测量.甲、乙、丙三个金字塔都用图1的正四棱锥 表示.
(1)测量甲金字塔高度:如图2,是甲金字塔的俯视图,测得底座正方形 的边长为 ,金字塔甲的影子是 ,此刻,1米的标杆影长为0.7米,则甲金字塔的高度为 m.
(2)测量乙金字塔高度:如图1,乙金字塔底座正方形 边长为 ,金字塔乙的影子是 , ,此刻1米的标杆影长为0.8米,请利用已测出的数据,计算乙金字塔的高度.
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】简单组合体的三视图
【解析】【解答】解:主视图看到的是两列,其中左边的一列为3个正方形,
因此选项C中的图形符合题意,
故答案为:C.
【分析】主视图看到的是两列,其中左边的一列为3个正方形,右边的一列为1个正方形,据此判断.
2.【答案】B
【知识点】几何体的展开图
【解析】【解答】根据展开图可得,"乐”与“御”相对,“射”与“书”相对,"礼"与”数“相对。
故答案为:B
【分析】本题考查正方体展开图相对面的特点,注意正方体的空间图形。
3.【答案】B
【知识点】平行投影
【解析】【解答】设树高为x米,由题意得
,
解得:x=3.2,
故答案为:B.
【分析】根据同一时刻两个物体、影子、经过物体顶部的太阳光线构成的两个直角三角形相似可得。
4.【答案】B
【知识点】相似三角形的性质;中心投影
【解析】【解答】解:如图, , ,
∴ ,
∴ (两个角对应相等的两个三角形相似),
∴ ,
设 ,则 ,
同理,得 ,
∴ ,
∴
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ .
故答案为:B.
【分析】根据在同一时刻物高和影长成正比,即在同一时刻的两个物体,影子,经过物体顶部的太阳光线三者构成的两个直角三角形相似解答.
5.【答案】C
【知识点】简单几何体的三视图;简单组合体的三视图
【解析】【解答】解:根据三视图,即可得到几何体为C表示的几何体
故答案为:C.
【分析】根据提题意,由三视图判断得到几何体即可。
6.【答案】D
【知识点】圆锥的计算
【解析】【解答】
∴选D
【分析】利用扇形的面积=(l是扇形的弧长,r是母线长),由此建立关于r的方程,解方程求出r的值.
7.【答案】D
【知识点】相似三角形的判定与性质;中心投影
【解析】【解答】解:延长PA、PB分别交x轴于A′、B′,作PE⊥x轴于E,交AB于D,如图,
∵P(2,2),A(0,1),B(3,1).
∴PD=1,PE=2,AB=3,
∵AB//A′B′,
∴△PAB∽△PA′B′,
∴,即,
∴A′B′=6,
故答案为:D.
【分析】延长PA、PB分别交x轴于A′、B′,作PE⊥x轴于E,交AB于D,如图,由P、A、B的坐标,可得PD=1,PE=2,AB=3,根据平行线可证△PAB∽△PA′B′,利用相似三角形的性质求解即可.
8.【答案】C
【知识点】圆锥的计算
【解析】【解答】解:∵AB=4cm,AB⊥BF
∴的弧长
设圆的半径为r,则2πr=2π
∴r=1
由题意得:DE=2cm
∵四边形ABEF为正方形
∴AE=AB=4cm
∴AD=AE+DE=4+2=6(cm)
故答案为:C
【分析】先求出r=1,再求出AE=AB=4cm,最后计算求解即可。
9.【答案】B
【知识点】解直角三角形的其他实际应用;平行投影
【解析】【解答】解:选择:①大树被摧折倒下的部分DE=10m;②tan∠CDE= ;③点E到钟楼底部的距离EB=7m;⑤从D点看钟楼顶端A点的仰角为60°.理由如下:
过D作DG⊥AB于G,如图所示:
则DG=BC,BG=CD,
∵DE=10m,tan∠CDE= = ,
∴CE=8(m),BG=CD=6(m),
∴DG=BC=CE+BE=8+7=15(m),
在Rt△ADG中,∠ADG=60°,tan∠ADG= = ,
∴AG= DG=15 ,
∴AB=AG+BG=(15 +6)m,
故答案为:B.
【分析】过D作DG⊥AB于G,则DG=BC,BG=CD,先求出CE=8(m),BG=CD=6(m),则DG=BC=CE+BE=15(m),再求出AG= DG=15 ,即可求解.
10.【答案】D
【知识点】圆锥的计算;二次函数的实际应用-几何问题
【解析】【解答】解:根据题意,
∵ , ,且已知点 从点 出发,以每秒1个单位长度的速度沿着 向点 移动,到达点 后停止移动,则 ,
∴ ,
∴ ,
由 的长为半径的扇形的弧长为:
∴用 的长为半径的扇形围成的圆锥的底面半径为
∴其底面的面积为
由 的长为半径的扇形的弧长为:
∴用 的长为半径的扇形围成的圆锥的底面半径为
∴其底面的面积为
∴两者的面积和
∴图象为开后向上的抛物线,且当 时有最小值;
故答案为:D.
【分析】 先用t的代数式表示出两个扇形的半径,根据扇形的弧长等于底面圆的周长求出两个圆锥底面圆的半径,最后列出两个圆锥底面积之和关于t的函数关系式,根据关系式即可判断出符合题意的函数图形.
11.【答案】4π
【知识点】圆锥的计算
【解析】【解答】解:圆锥的底面周长:2×1×π=2π,
侧面积:×2π×4=4π.
故答案为:4π.
【分析】根据圆锥侧面积的计算方法求解即可。
12.【答案】6
【知识点】由三视图判断几何体
【解析】【解答】解:从正面看至少有三个小立方体且有两层;从上面看至少有五个小立方体,且有两列;
∴只需要保证从正面看的上面一层有一个,从上面看有五个小立方体即可满足题意,
∴最少是用6个小立方块搭成的,
故答案为:6.
【分析】根据主视图、俯视图,求出摆放最少是的正方体的个数,进而得出答案。
13.【答案】60πcm2
【知识点】圆锥的计算
【解析】【解答】解:∵h=8,r=6,
可设圆锥母线长为l,
由勾股定理,l 10,
圆锥侧面展开图的面积为:S侧 2×6π×10=60π,
所以圆锥的侧面积为60πcm2.
故答案为:60πcm2;
【分析】利用勾股定理和侧面积公式计算求解即可。
14.【答案】
【知识点】勾股定理的逆定理;圆锥的计算
【解析】【解答】解:设该圆锥底面圆的半径为r.
∵每个小方格都是边长为1的正方形,
∴,
∴
∴∠AOB=90°,
∵扇形AOB是一个圆锥的侧面展开图
∴=底面圆的周长
设底面圆的半径r
∴,
∴.
故答案为:.
【分析】设该圆锥底面圆的半径为r,利用勾股定理求出OA,AB的长,再利用勾股定理的逆定理证明∠AOB=90°;再根据扇形AOB是一个圆锥的侧面展开图,可得到弧AB的长=底面圆的周长,设底面圆的半径r ,由此可建立关于r的方程,解方程求出r的值
15.【答案】2
【知识点】圆锥的计算
【解析】【解答】解:∵母线长 为 ,扇形的圆心角
∴圆锥的底面圆周长
∴圆锥的底面圆半径
故答案为:2.
【分析】根据圆锥的底面周长等于扇形的弧长即可求解.
16.【答案】6552
【知识点】几何体的展开图
【解析】【解答】解:设减去的正方形的边长为x厘米,则体积V=x(50-2x)(40-2x)=2×2x(25-x)(20-x);
因为2x+(25-x)+(20-x)=45,当2x、(25-x)、(20-x)三个值最接近时,积最大,而每一项=45÷3=15时,积最大,而取整数厘米,所以2x=14,即x=7时;
这时纸盒的容积v=(50-7×2)×(40-7×2)×7,
=36×26×7,
=6552cm3.
故答案为:6552.
【分析】根据题意,这张纸板上在它的四个角上剪去大小相等的四个正方形,然后做成一个无盖的纸盒,也就是纸板的长和宽分别减去所剪正方形的两个边长,是纸盒底面的长和宽,纸盒的高就等于所剪去的正方形的边长;当纸盒的长、宽、高三个值最接近时,它们的容积最大,因此可以设减去的正方形的边长为x厘米,列方程解答.
17.【答案】(1)解:
(2)10;14
(3)解:∵ , ,
∴ .
∵ ,
∴ .
∵ ,
∴ , 或 , ,
∴ 或-140.
【知识点】由三视图判断几何体;绝对值的非负性
【解析】【解答】解:(2)最少需要:2+1+1+2+3+1=10
最多需要:2×3+2+3×2=14,
∴ a=10,b=14
【分析】(1)根据所给的图形作图即可;
(2)求出2+1+1+2+3+1=10和2×3+2+3×2=14,即可作答;
(3)根据题意先求出x和y的值,再分类讨论,计算求解即可。
18.【答案】(1)点O为灯的位置,QF为丙物体的影子;
(2)作OM⊥QH,设OM=x,EM=y,
由△GAE∽△GOM得 ,
即: ①,
由△BDH∽△OMH得
即: ②
结合①②得,
x=6,y=2.
经检验,x=6、y=2是方程的解,
答:灯的高度为6米.
【知识点】相似三角形的应用;中心投影
【解析】【分析】(1)首先连接GA、HB并延长交于点O,从而确定点光源,然后连接OC并延长即可确定影子;
(2)作OM⊥QH ,设OM=x,EM=y,根据三角形相似列出比例式即可确定灯的高度.
19.【答案】解:因为折成正方体后,x,y与其相对面上的数字相等,
所以x=-2,y=3,
所以xy=(-2)3=-8.
【知识点】几何体的展开图
【解析】【分析】利用正方体的展开图可知折成正方体后,x,y与其相对面上的数字相等,可得到x,y的值;再利用有理数的乘方法则进行计算,可求出xy的值.
20.【答案】(1)解:如图,FG就是所求作的线段.
(2)解:上午上学时,高1米的木棒的影子为2米,
,
,
,,
,
,
,
解得,
路灯高3.75米.
【知识点】相似三角形的应用;中心投影
【解析】【分析】(1)作出太阳光线BE,FG就是所求作的线段;
(2)易得小明的影子长,利用,得出路灯的长。
21.【答案】解:如图,过点D作DE⊥AB于点E,连接AD,
∴CD=BE=3m,BC=DE=6m,
∵,
∴,
∴AB=AE+BE=7.5+3=10.5(m).
答:旗杆的高度为10.5m.
【知识点】两条直线被一组平行线所截,所得的对应线段成比例;中心投影
【解析】【分析】过点D作DE⊥AB于点E,连接AD,再列出算式求解即可。
22.【答案】(1)解:图①中GH即为所求;
(2)解:∵CD∥PB,
∴△ECD∽△EPB,
∴,即,
解得:PB=9,
∵FG∥PB,
∴△HFG∽△HPB,
∴,即,
解得:FG=,
答:榕树FG的高度为米;
(3)
【知识点】相似三角形的判定与性质;中心投影
【解析】【解答】(3)∵CD∥EF,
∴△BCD∽△BEF,
∴,即,
解得:BD=75,
∵CD∥EF,
∴△ACD∽△AMF,
∴,即,
解得:MF=,
∴EM=EF-MF=70-=(米),
故答案为:.
【分析】(1)根据题意画出图形;
(2)证明 △ECD∽△EPB, 根据相似三角形的性质列出比例式,把已知数据代入计算即可;
(3)根据△BCD∽△BEF,求出BD,再根据△ACD∽△AMF,求出MF,进而求出EM的值。
23.【答案】解:将长方体沿CF、FG、GH剪开,向右翻折,使面FCHG和面ADCH在同一个平面内,
连接AB,如图1,
由题意可得:BD=BC+CD=5+10=15cm,AD=CH=15cm,
在Rt△ABD中,根据勾股定理得:
将长方体沿DE、EF、FC剪开,向上翻折,使面DEFC和面ADCH在同一个平面内,
连接AB,如图2,
由题意得:BH=BC+CH=5+15=20cm,AH=10cm,
在Rt△ABH中,根据勾股定理得:
则需要爬行的最短距离是15 cm.
连接AB,如图3,
由题意可得:BB′=B′E+BE=15+10=25cm,AB′=BC=5cm,
在Rt△AB′B中,根据勾股定理得:
∵
∴则需要爬行的最短距离是
【知识点】几何体的展开图;两点之间线段最短;勾股定理
【解析】【分析】根据两点之间线段最短,将长方体展开, 将长方体沿CF、FG、GH剪开,向右翻折,使面FCHG和面ADCH在同一个平面内 可得矩形AGFD,结合已知条件可知AD,BD的长,利用勾股定理求出AB的长;将长方体沿DE、EF、FC剪开,向上翻折,使面DEFC和面ADCH在同一个平面内, 利用同样的方法求出AB的长,再根据图3求出AB的长,然后比较大小就可得出爬行的最短距离。
24.【答案】(1)100
(2)解:如图,根据图1作出俯视图,连接 , ,过点 作 交 的延长线于 ,
,
,
,四边形 是正方形,
,
,
,
,
,
,
.
乙金字塔的高度为 .
【知识点】正方形的性质;解直角三角形的其他实际应用;平行投影
【解析】【解答】解:(1)如图2中,连接 交 于 ,
四边形 是正方形,
, ,
,
垂直平分 ,
,
,
,
设金子塔的高度为 ,物体的长度与影子的长度成比例,
,
.
故答案为:100;
【分析】(1)连接OP交BC于T,由正方形的性质可得OC=OB,AC⊥BD,BC=CD=80,由线段垂直平分线的性质可得OT、TC,然后根据勾股定理求出PT,进而求出OP,设金子塔的高度为h,然后根据物体的长度与影子的长度成比例求解即可;
(2)根据图1作出俯视图,连接OP、OC,过点O作OR⊥PC交PC的延长线于R,求出∠OCP、∠OCR的度数,根据正方形的性质结合勾股定理可得OC,进而求出CR、OR、PR、OP,然后根据物体的长度与影子的长度成比例求解即可.
1 / 12022年初中数学浙教版九年级下册第三章三视图与表面展开图 能力阶梯训练——普通版
一、单选题
1.(2021·资阳)如图是由6个相同的小立方体堆成的几何体的俯视图,小正方形中的数字表示该位置小立方体的个数,则这个几何体的主视图是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】简单组合体的三视图
【解析】【解答】解:主视图看到的是两列,其中左边的一列为3个正方形,
因此选项C中的图形符合题意,
故答案为:C.
【分析】主视图看到的是两列,其中左边的一列为3个正方形,右边的一列为1个正方形,据此判断.
2.下图是一个正方体盒子的展开图,把展开图折叠成小正方体后,“御”字所在面的相对面上的字是( )
A.射 B.乐 C.数 D.礼
【答案】B
【知识点】几何体的展开图
【解析】【解答】根据展开图可得,"乐”与“御”相对,“射”与“书”相对,"礼"与”数“相对。
故答案为:B
【分析】本题考查正方体展开图相对面的特点,注意正方体的空间图形。
3.(2021九上·商河期末)如图,在同一时刻,身高1.6米的小丽在阳光下的影长为2.5米,一棵大树的影长为5米,则这棵树的高度为( )
A.7.8米 B.3.2米 C.2.30米 D.1.5米
【答案】B
【知识点】平行投影
【解析】【解答】设树高为x米,由题意得
,
解得:x=3.2,
故答案为:B.
【分析】根据同一时刻两个物体、影子、经过物体顶部的太阳光线构成的两个直角三角形相似可得。
4.(2021·抚顺模拟)如图,王华晚上由路灯A下的B处走到C处时,测得影子 的长为1m,继续往前走3m到达E处时,测得影子 的长为2m,已知王华的身高是1.5m,那么路灯A的高度 等于( )
A.4.5m B.6m C.7.5m D.8m
【答案】B
【知识点】相似三角形的性质;中心投影
【解析】【解答】解:如图, , ,
∴ ,
∴ (两个角对应相等的两个三角形相似),
∴ ,
设 ,则 ,
同理,得 ,
∴ ,
∴
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ .
故答案为:B.
【分析】根据在同一时刻物高和影长成正比,即在同一时刻的两个物体,影子,经过物体顶部的太阳光线三者构成的两个直角三角形相似解答.
5.(2021·安徽)几何体的三视图如图所示,这个几何体是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】简单几何体的三视图;简单组合体的三视图
【解析】【解答】解:根据三视图,即可得到几何体为C表示的几何体
故答案为:C.
【分析】根据提题意,由三视图判断得到几何体即可。
6.(2021九下·江阴期中)如图,已知圆锥侧面展开图的扇形面积为65 cm2,扇形的弧长为10 cm,则圆锥母线长是( )
A.5cm B.10cm C.12cm D.13cm
【答案】D
【知识点】圆锥的计算
【解析】【解答】
∴选D
【分析】利用扇形的面积=(l是扇形的弧长,r是母线长),由此建立关于r的方程,解方程求出r的值.
7.(2021九上·泰山期末)如图,在直角坐标系中,点P(2,2)是一个光源.木杆AB两端的坐标分别为(0,1),(3,1).则木杆AB在x轴上的投影长为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【答案】D
【知识点】相似三角形的判定与性质;中心投影
【解析】【解答】解:延长PA、PB分别交x轴于A′、B′,作PE⊥x轴于E,交AB于D,如图,
∵P(2,2),A(0,1),B(3,1).
∴PD=1,PE=2,AB=3,
∵AB//A′B′,
∴△PAB∽△PA′B′,
∴,即,
∴A′B′=6,
故答案为:D.
【分析】延长PA、PB分别交x轴于A′、B′,作PE⊥x轴于E,交AB于D,如图,由P、A、B的坐标,可得PD=1,PE=2,AB=3,根据平行线可证△PAB∽△PA′B′,利用相似三角形的性质求解即可.
8.(2021九上·信都月考)如图所示,矩形纸片ABCD中,AB=4cm,把它分割成正方形纸片ABFE和矩形纸片EFCD后,分别裁出扇形ABF和半径最大的圆,恰好能作为一个圆锥的侧面和底面,则AD的长为( )
A.8cm B.7cm C.6cm D.5cm
【答案】C
【知识点】圆锥的计算
【解析】【解答】解:∵AB=4cm,AB⊥BF
∴的弧长
设圆的半径为r,则2πr=2π
∴r=1
由题意得:DE=2cm
∵四边形ABEF为正方形
∴AE=AB=4cm
∴AD=AE+DE=4+2=6(cm)
故答案为:C
【分析】先求出r=1,再求出AE=AB=4cm,最后计算求解即可。
9.(2021·光明模拟)某校积极开展综合实践活动,一次九年级数学小组发现校园里有一棵被强台风摧折的大树,其残留的树桩DC的影子的一端E刚好与倒地的树梢重合,于是他们马上利用其测量旁边钟楼AB的高度.如图是根据测量活动场景抽象出的平面图形.活动中测得的数据如下:
①大树被摧折倒下的部分DE=10m;
②tan∠CDE= ;
③点E到钟楼底部的距离EB=7m;
④钟楼AB的影长BF=(20 +8)m;
⑤从D点看钟楼顶端A点的仰角为60°.
(点C,E,B,F在一条直线上).
请你选择几个需要的数据,用你喜欢的方法求钟楼AB的高度,则AB=( )
A.15 m B.(15 +6)m
C.(12 +6)m D.15m
【答案】B
【知识点】解直角三角形的其他实际应用;平行投影
【解析】【解答】解:选择:①大树被摧折倒下的部分DE=10m;②tan∠CDE= ;③点E到钟楼底部的距离EB=7m;⑤从D点看钟楼顶端A点的仰角为60°.理由如下:
过D作DG⊥AB于G,如图所示:
则DG=BC,BG=CD,
∵DE=10m,tan∠CDE= = ,
∴CE=8(m),BG=CD=6(m),
∴DG=BC=CE+BE=8+7=15(m),
在Rt△ADG中,∠ADG=60°,tan∠ADG= = ,
∴AG= DG=15 ,
∴AB=AG+BG=(15 +6)m,
故答案为:B.
【分析】过D作DG⊥AB于G,则DG=BC,BG=CD,先求出CE=8(m),BG=CD=6(m),则DG=BC=CE+BE=15(m),再求出AG= DG=15 ,即可求解.
10.(2021·苏州)如图,线段 ,点 、 在 上, .已知点 从点 出发,以每秒1个单位长度的速度沿着 向点 移动,到达点 后停止移动,在点 移动过程中作如下操作:先以点 为圆心, 、 的长为半径分别作两个圆心角均为60°的扇形,再将两个扇形分别围成两个圆锥的侧面.设点 的移动时间为(秒).两个圆锥的底面面积之和为 .则 关于 的函数图象大致是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】圆锥的计算;二次函数的实际应用-几何问题
【解析】【解答】解:根据题意,
∵ , ,且已知点 从点 出发,以每秒1个单位长度的速度沿着 向点 移动,到达点 后停止移动,则 ,
∴ ,
∴ ,
由 的长为半径的扇形的弧长为:
∴用 的长为半径的扇形围成的圆锥的底面半径为
∴其底面的面积为
由 的长为半径的扇形的弧长为:
∴用 的长为半径的扇形围成的圆锥的底面半径为
∴其底面的面积为
∴两者的面积和
∴图象为开后向上的抛物线,且当 时有最小值;
故答案为:D.
【分析】 先用t的代数式表示出两个扇形的半径,根据扇形的弧长等于底面圆的周长求出两个圆锥底面圆的半径,最后列出两个圆锥底面积之和关于t的函数关系式,根据关系式即可判断出符合题意的函数图形.
二、填空题
11.(2021九上·休宁月考)若一个圆锥的母线长为4,底面半径是1,则它的侧面展开图的面积是 .
【答案】4π
【知识点】圆锥的计算
【解析】【解答】解:圆锥的底面周长:2×1×π=2π,
侧面积:×2π×4=4π.
故答案为:4π.
【分析】根据圆锥侧面积的计算方法求解即可。
12.(2021七上·于洪期中)一个几何体由若干大小相同的小立方块搭成,如图分别是从它的正面、上面看到的形状图,则该几何体至少是用 个小立方块搭成的.
【答案】6
【知识点】由三视图判断几何体
【解析】【解答】解:从正面看至少有三个小立方体且有两层;从上面看至少有五个小立方体,且有两列;
∴只需要保证从正面看的上面一层有一个,从上面看有五个小立方体即可满足题意,
∴最少是用6个小立方块搭成的,
故答案为:6.
【分析】根据主视图、俯视图,求出摆放最少是的正方体的个数,进而得出答案。
13.(2021九上·巢湖月考)如图,圆锥的底面半径 为 ,高 为 ,则圆锥的侧面积为 .
【答案】60πcm2
【知识点】圆锥的计算
【解析】【解答】解:∵h=8,r=6,
可设圆锥母线长为l,
由勾股定理,l 10,
圆锥侧面展开图的面积为:S侧 2×6π×10=60π,
所以圆锥的侧面积为60πcm2.
故答案为:60πcm2;
【分析】利用勾股定理和侧面积公式计算求解即可。
14.(2021九上·永城月考)在如图所示的网格中,每个小正方形的边长均为1,每个小正方形的顶点叫做格点,点都是格点,若图中扇形是一个圆锥的侧面展开图,则该圆锥底面圆的半径为 .
【答案】
【知识点】勾股定理的逆定理;圆锥的计算
【解析】【解答】解:设该圆锥底面圆的半径为r.
∵每个小方格都是边长为1的正方形,
∴,
∴
∴∠AOB=90°,
∵扇形AOB是一个圆锥的侧面展开图
∴=底面圆的周长
设底面圆的半径r
∴,
∴.
故答案为:.
【分析】设该圆锥底面圆的半径为r,利用勾股定理求出OA,AB的长,再利用勾股定理的逆定理证明∠AOB=90°;再根据扇形AOB是一个圆锥的侧面展开图,可得到弧AB的长=底面圆的周长,设底面圆的半径r ,由此可建立关于r的方程,解方程求出r的值
15.(2021·徐州)如图,沿一条母线将圆锥侧面剪开并展平,得到一个扇形,若母线长 为 ,扇形的圆心角 ,则圆锥的底面圆半径 为 .
【答案】2
【知识点】圆锥的计算
【解析】【解答】解:∵母线长 为 ,扇形的圆心角
∴圆锥的底面圆周长
∴圆锥的底面圆半径
故答案为:2.
【分析】根据圆锥的底面周长等于扇形的弧长即可求解.
16.(2021七上·成都期末)一张长50cm,宽40cm的长方形纸板,在其四个角上分别剪去一个小正方形(边长相等且为整厘米数)后,折成一个无盖的长方体形盒子,这个长方体形盒子的容积最大为 cm3.
【答案】6552
【知识点】几何体的展开图
【解析】【解答】解:设减去的正方形的边长为x厘米,则体积V=x(50-2x)(40-2x)=2×2x(25-x)(20-x);
因为2x+(25-x)+(20-x)=45,当2x、(25-x)、(20-x)三个值最接近时,积最大,而每一项=45÷3=15时,积最大,而取整数厘米,所以2x=14,即x=7时;
这时纸盒的容积v=(50-7×2)×(40-7×2)×7,
=36×26×7,
=6552cm3.
故答案为:6552.
【分析】根据题意,这张纸板上在它的四个角上剪去大小相等的四个正方形,然后做成一个无盖的纸盒,也就是纸板的长和宽分别减去所剪正方形的两个边长,是纸盒底面的长和宽,纸盒的高就等于所剪去的正方形的边长;当纸盒的长、宽、高三个值最接近时,它们的容积最大,因此可以设减去的正方形的边长为x厘米,列方程解答.
三、综合题
17.(2021七上·佛山月考)用若干个大小相同的小立方块搭建一个几何体,从正面和上面观察这个几何体得到下面两幅形状图.
(从正面看) (从上面看)
(1)请画出一种从左面看这个几何体得到的形状图;
(2)搭建这个几何体最少要用a= 个小立方块,最多用b= 个小立方块;
(3)在(2)的条件下,若有理数x,y满足 , ,且 ,求 的值.
【答案】(1)解:
(2)10;14
(3)解:∵ , ,
∴ .
∵ ,
∴ .
∵ ,
∴ , 或 , ,
∴ 或-140.
【知识点】由三视图判断几何体;绝对值的非负性
【解析】【解答】解:(2)最少需要:2+1+1+2+3+1=10
最多需要:2×3+2+3×2=14,
∴ a=10,b=14
【分析】(1)根据所给的图形作图即可;
(2)求出2+1+1+2+3+1=10和2×3+2+3×2=14,即可作答;
(3)根据题意先求出x和y的值,再分类讨论,计算求解即可。
18.(2021九上·舞钢期末)如图,A、B、C分别表示甲、乙、丙三个物体的顶端,甲物体高3米,影长2米,乙物体高2米,影长3米,甲乙两物体相距4米.
(1)请在图中画出光源灯的位置及灯杆,并画出物体丙的影子.
(2)若甲、乙、丙及灯杆都与地面垂直,且在同一直线上,求灯杆的高度.
【答案】(1)点O为灯的位置,QF为丙物体的影子;
(2)作OM⊥QH,设OM=x,EM=y,
由△GAE∽△GOM得 ,
即: ①,
由△BDH∽△OMH得
即: ②
结合①②得,
x=6,y=2.
经检验,x=6、y=2是方程的解,
答:灯的高度为6米.
【知识点】相似三角形的应用;中心投影
【解析】【分析】(1)首先连接GA、HB并延长交于点O,从而确定点光源,然后连接OC并延长即可确定影子;
(2)作OM⊥QH ,设OM=x,EM=y,根据三角形相似列出比例式即可确定灯的高度.
19.(2022七下·泾阳月考)如图所示的是一个正方体的展开图,折成正方体后,x,y与其相对面上的数字相等,求xy的值.
【答案】解:因为折成正方体后,x,y与其相对面上的数字相等,
所以x=-2,y=3,
所以xy=(-2)3=-8.
【知识点】几何体的展开图
【解析】【分析】利用正方体的展开图可知折成正方体后,x,y与其相对面上的数字相等,可得到x,y的值;再利用有理数的乘方法则进行计算,可求出xy的值.
20.(2021九上·南海期末)如图,公路旁有两个高度相等的路灯AB、CD,小明上午上学时发现路灯AB在太阳光下的影子恰好落在路牌底部E处,他自己的影子恰好落在路灯CD的底部C处;晚自习放学时,站在上午同一个地方,发现在路灯CD的灯光下自己的影子恰好落在E处.
(1)在图中画出小明的位置(用线段FG表示).
(2)若上午上学时,高1米的木棒的影子为2米,小明身高为1.5米,他距离路牌底部E恰好2米,求路灯高.
【答案】(1)解:如图,FG就是所求作的线段.
(2)解:上午上学时,高1米的木棒的影子为2米,
,
,
,,
,
,
,
解得,
路灯高3.75米.
【知识点】相似三角形的应用;中心投影
【解析】【分析】(1)作出太阳光线BE,FG就是所求作的线段;
(2)易得小明的影子长,利用,得出路灯的长。
21.(2021九上·铁西期末)小明同学要测量学校旗杆AB的高度,他在某一时刻测得1米长的竹竿竖直放置时影长为0.8米,同时测量旗杆AB的影长时,由于影子不全落在地面上,他测得地面上的影长BC为6米,留在墙上的影高CD为3米,请利用以上信息,求旗杆AB的高度.
【答案】解:如图,过点D作DE⊥AB于点E,连接AD,
∴CD=BE=3m,BC=DE=6m,
∵,
∴,
∴AB=AE+BE=7.5+3=10.5(m).
答:旗杆的高度为10.5m.
【知识点】两条直线被一组平行线所截,所得的对应线段成比例;中心投影
【解析】【分析】过点D作DE⊥AB于点E,连接AD,再列出算式求解即可。
22.(2021九上·深圳期末)【综合与实践】现实生活中,人们可以借助光源来测量物体的高度.已知榕树CD,FG和灯柱AB如图①所示,在灯柱AB上有一盏路灯P,榕树和灯柱的底端在同一水平线上,两棵榕树在路灯下都有影子,只要测量出其中一些数据,则可求出所需要的数据,具体操作步骤如下:
①根据光源确定榕树在地面上的影子;
②测量出相关数据,如高度,影长等;
③利用相似三角形的相关知识,可求出所需要的数据.
根据上述内容,解答下列问题:
(1)已知榕树CD在路灯下的影子为DE,请画出榕树FG在路灯下的影子GH;
(2)如图①,若榕树CD的高度为3.6米,其离路灯的距离BD为6米,两棵榕树的影长DE,GH均为4米,两棵树之间的距离DG为6米,求榕树FG的高度;
(3)无论太阳光还是点光源,其本质与视线问题相同.日常生活中我们也可以直接利用视线解决问题.如图②,建筑物CD高为50米,建筑物MF上有一个广告牌EM,合计总高度EF为70米,两座建筑物之间的直线距离FD为30米.一个观测者(身高不计)先站在A处观测,发现能看见广告牌EM的底端M处,观测者沿着直线AF向前走了5米到B处观测,发现刚好看到广告牌EM的顶端E处.则广告牌EM的高度为 米.
【答案】(1)解:图①中GH即为所求;
(2)解:∵CD∥PB,
∴△ECD∽△EPB,
∴,即,
解得:PB=9,
∵FG∥PB,
∴△HFG∽△HPB,
∴,即,
解得:FG=,
答:榕树FG的高度为米;
(3)
【知识点】相似三角形的判定与性质;中心投影
【解析】【解答】(3)∵CD∥EF,
∴△BCD∽△BEF,
∴,即,
解得:BD=75,
∵CD∥EF,
∴△ACD∽△AMF,
∴,即,
解得:MF=,
∴EM=EF-MF=70-=(米),
故答案为:.
【分析】(1)根据题意画出图形;
(2)证明 △ECD∽△EPB, 根据相似三角形的性质列出比例式,把已知数据代入计算即可;
(3)根据△BCD∽△BEF,求出BD,再根据△ACD∽△AMF,求出MF,进而求出EM的值。
23.(2019八上·兰州期中)长方体的长为20cm,宽为10cm,高为15cm,点B离点C5cm,一只蚂蚁如果要沿着长方体的表面从点A爬到点B去吃一滴蜜糖,需要爬行的最短距离是多少?
【答案】解:将长方体沿CF、FG、GH剪开,向右翻折,使面FCHG和面ADCH在同一个平面内,
连接AB,如图1,
由题意可得:BD=BC+CD=5+10=15cm,AD=CH=15cm,
在Rt△ABD中,根据勾股定理得:
将长方体沿DE、EF、FC剪开,向上翻折,使面DEFC和面ADCH在同一个平面内,
连接AB,如图2,
由题意得:BH=BC+CH=5+15=20cm,AH=10cm,
在Rt△ABH中,根据勾股定理得:
则需要爬行的最短距离是15 cm.
连接AB,如图3,
由题意可得:BB′=B′E+BE=15+10=25cm,AB′=BC=5cm,
在Rt△AB′B中,根据勾股定理得:
∵
∴则需要爬行的最短距离是
【知识点】几何体的展开图;两点之间线段最短;勾股定理
【解析】【分析】根据两点之间线段最短,将长方体展开, 将长方体沿CF、FG、GH剪开,向右翻折,使面FCHG和面ADCH在同一个平面内 可得矩形AGFD,结合已知条件可知AD,BD的长,利用勾股定理求出AB的长;将长方体沿DE、EF、FC剪开,向上翻折,使面DEFC和面ADCH在同一个平面内, 利用同样的方法求出AB的长,再根据图3求出AB的长,然后比较大小就可得出爬行的最短距离。
24.(2021·苏州模拟)测量金字塔高度:如图1,金字塔是正四棱锥 ,点O是正方形 的中心 垂直于地面,是正四棱锥 的高,泰勒斯借助太阳光.测量金字塔影子 的相关数据,利用平行投影测算出了金字塔的高度,受此启发,人们对甲、乙、丙三个金字塔高度也进行了测量.甲、乙、丙三个金字塔都用图1的正四棱锥 表示.
(1)测量甲金字塔高度:如图2,是甲金字塔的俯视图,测得底座正方形 的边长为 ,金字塔甲的影子是 ,此刻,1米的标杆影长为0.7米,则甲金字塔的高度为 m.
(2)测量乙金字塔高度:如图1,乙金字塔底座正方形 边长为 ,金字塔乙的影子是 , ,此刻1米的标杆影长为0.8米,请利用已测出的数据,计算乙金字塔的高度.
【答案】(1)100
(2)解:如图,根据图1作出俯视图,连接 , ,过点 作 交 的延长线于 ,
,
,
,四边形 是正方形,
,
,
,
,
,
,
.
乙金字塔的高度为 .
【知识点】正方形的性质;解直角三角形的其他实际应用;平行投影
【解析】【解答】解:(1)如图2中,连接 交 于 ,
四边形 是正方形,
, ,
,
垂直平分 ,
,
,
,
设金子塔的高度为 ,物体的长度与影子的长度成比例,
,
.
故答案为:100;
【分析】(1)连接OP交BC于T,由正方形的性质可得OC=OB,AC⊥BD,BC=CD=80,由线段垂直平分线的性质可得OT、TC,然后根据勾股定理求出PT,进而求出OP,设金子塔的高度为h,然后根据物体的长度与影子的长度成比例求解即可;
(2)根据图1作出俯视图,连接OP、OC,过点O作OR⊥PC交PC的延长线于R,求出∠OCP、∠OCR的度数,根据正方形的性质结合勾股定理可得OC,进而求出CR、OR、PR、OP,然后根据物体的长度与影子的长度成比例求解即可.
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