1.2 简单多面体
时间:45分钟 满分:80分
班级________ 姓名________ 分数________
一、选择题(每小题5分,共5×6=30分)
1.在下列立体图形中,有5个面的是( )
A.四棱锥
B.五棱锥
C.四棱柱
D.五棱柱
答案:A
解析:柱体均有两个底面,锥体只有一个底面.
2.下列说法错误的是( )
A.多面体是由若干个平面多边形围成的几何体
B.九棱柱有9条侧棱,9个侧面,侧面为平行四边形
C.长方体、正方体都是棱柱
D.三棱柱的侧面为三角形
答案:D
解析:根据多面体的概念知A说法正确;棱柱侧面为平行四边形,其侧棱的条数、侧面的个数与底面多边形的边数相等,所以B说法正确;长方体、正方体都是棱柱,所以C说法正确;三棱柱的侧面是平行四边形,不是三角形,所以D说法错误.
3.如图,将装有水的长方体水槽固定底面一边后倾斜,则倾斜后水槽中的水形成的几何体是( )
A.棱柱
B.棱台
C.棱柱与棱台的组合体
D.不确定
答案:A
解析:水槽倾斜后,水有变动,但是根据棱柱的结构特征,其仍然是个棱柱,上、下两个底面发生变化.
4.若正三棱锥的底面边长为3,侧棱长为,则该棱锥的高等于( )
A.
B.
C.1
D.
答案:B
解析:如图所示,正三棱锥P-ABC中,OP⊥面ABC,
∴点O为正三角形ABC的中心,连接OA,利用平面几何知识知正△ABC的高(中线长)等于,而OA是中线长的,所以OA=.
在Rt△PAO中AP=,OA=,OA⊥OP,得OP=.
5.正四棱台两底面边长分别为3cm和5cm,那么它的中截面面积为( )
A.2cm2
B.16cm2
C.25cm2
D.4cm2
答案:B
解析:如图所示,取A′A、B′B的中点分别为E、F,∴EF=(3+5)=4(cm).
∴S截=42=16(cm2).
6.在侧棱长为2
的正三棱锥P-ABC中,∠APB=∠BPC=∠CPA=20°,E、F分别是PB、PC上的点,过点A、E、F作截面AEF,则△AEF周长的最小值是( )
A.6
B.2
C.36
D.6
答案:B
解析:将正三棱锥侧面沿PA展开,转化为平面内问题解决.
二、填空题(每小题5分,共5×3=15分)
7.如图所示,三棱台A′B′C′-ABC截去三棱锥A′-ABC后,剩余部分是________.
答案:四棱锥
解析:剩余部分是四棱锥A′—BB′C′C.
8.已知正四棱锥V-ABCD,底面面积为16,一条侧棱长为2
,则它的斜高为________.
答案:2
解析:由S底=16,知底面边长为4,又侧棱长为2
,故斜高h′=
=2
.
9.如图,这是一个正方体的表面展开图,若把它再折回成正方体后,有下列命题:
①点H与点C重合;
②点D与点M与点R重合;
③点B与点Q重合;
④点A与点S重合.
其中正确命题的序号是______________.(注:把你认为正确的命题的序号都填上)
答案:②④
解析:还原成正方体考虑.
三、解答题(共35分,11+12+12)
10.
已知正方体ABCD-A1B1C1D1.
(1)正方体ABCD-A1B1C1D1是直棱柱吗?是正棱柱吗?
(2)如图,平面BCEF将正方体ABCD-A1B1C1D1分成两部分后,各部分形成的几何体还是直棱柱吗?
解:(1)由于侧棱垂直于底面,所以正方体是直棱柱.又底面是正方形,所以正方体是正棱柱.
(2)被平面BCEF截成的两部分都是直棱柱,分别是直四棱柱ABFA1-DCED1、直三棱柱BB1F-CC1E.
11.如图,在底面是菱形的直棱柱ABCD-A1B1C1D1中,棱柱的高为12
cm,对角线AC1=20
cm,BD1=15
cm,求底面菱形的面积.
解:连接AC,BD.因为棱柱的底面为菱形,则AC⊥BD.
由直棱柱的定义,知CC1⊥AC,DD1⊥BD,
所以AC2=AC-CC=202-122=256,即AC=16
cm,
BD2=BD-DD=152-122=81,即BD=9
cm,
所以底面菱形的面积为
·AC·BD=×16×9=72(cm2).
12.如图所示,在侧棱长为2的正三棱锥V-ABC中,∠AVB=∠BVC=∠CVA=40°,过A作截面AEF,求截面三角形AEF周长的最小值.
解:将三棱锥沿侧棱VA剪开,并将其侧面展开平铺在一个平面上,如图所示,其中∠AVA1=120°,VA=VA1=2,
则线段AA1的长为所求截面三角形AEF周长的最小值.
取AA1的中点D,连接VD,则VD⊥AA1,∠AVD=60°,
可求得AD=3,则AA1=6.
所以截面三角形AEF周长的最小值为6.1.1 简单旋转体
时间:45分钟 满分:80分
班级________ 姓名________ 分数________
一、选择题(每小题5分,共5×6=30分)
1.如图所示,其中为圆柱体的是( )
答案:C
解析:B、D不是旋转体,首先被排除.又A不符合圆柱体的定义,只有C符合,所以选C.
2.下列几何体中,轴截面是圆面的是( )
A.圆柱
B.圆锥
C.球
D.圆台
答案:C
解析:圆柱的轴截面是矩形,圆锥的轴截面是等腰三角形,圆台的轴截面是等腰梯形,球的轴截面是圆面,故选C.
3.给出下列说法:①以直角三角形的一边所在直线为旋转轴,旋转一周而得的旋转体是圆锥;②以直角梯形的一边所在直线为旋转轴,旋转一周而得的旋转体是圆台;③圆锥、圆台的底面都是圆面;④分别以矩形长和宽(长和宽不相等)所在直线为旋转轴,旋转一周而得的两个圆柱是两个不同的圆柱.其中正确说法的个数是( )
A.1
B.2
C.3
D.4
答案:B
解析:以直角三角形的一条直角边所在直线为旋转轴,旋转一周所得的旋转体才是圆锥,若以斜边所在直线为旋转轴,旋转一周所得的旋转体是由两个圆锥组成的组合体,故①错误;以直角梯形中垂直于底边的腰所在直线为旋转轴,旋转一周而得的旋转体是圆台,以其他的边所在直线为旋转轴,旋转一周而得的旋转体不是圆台,②错误;③④是正确的.
4.给出下列几种说法:①圆柱的底面是圆面;②经过圆柱任意两条母线的截面是一个矩形;③连接圆柱上、下底面圆周上两点的线段是圆柱的母线;④圆柱任意两条母线互相平行.其中不正确说法的个数是( )
A.1
B.2
C.3
D.4
答案:A
解析:根据圆柱的形成过程知①说法正确;圆柱的任意两条母线均是平行的,②④说法也正确;只有当连接圆柱上、下底面圆周上两点的线段平行于旋转轴时,才是母线,所以③说法错误.
5.一个正方体内有一个内切球,作正方体的对角面,所得截面图形是下图中的( )
A
B
C
D
答案:B
解析:由组合体的结构特征知,球只与正方体的上、下底面相切,而与两侧棱相离.故正确答案为B.
6.有下列命题:
①在圆柱的上、下底面的圆周上各取一点,则这两点的连线是圆柱的母线;
②圆锥顶点与底面圆周上任意一点的连线是圆锥的母线;
③在圆台上、下底面圆周上各取一点,则这两点的连线是圆台的母线;
④圆柱的任意两条母线所在的直线是互相平行的.
其中正确的是( )
A.①②
B.②③
C.①③
D.②④
答案:D
解析:对于①③两点的连线不一定在圆柱、圆台的曲面上,当然有可能不是母线了,②④由母线的定义知正确.
二、填空题(每小题5分,共5×3=15分)
7.以等腰梯形的对称轴为轴旋转一周,所形成的旋转体是__________.
答案:圆台
解析:等腰梯形的对称轴为两底中点的连线,此线把等腰梯形分成两个全等的直角梯形,旋转后形成圆台.
8.矩形ABCD(不是正方体)绕边所在直线旋转得到不同形状的圆柱的个数是__________.
答案:2
解析:因为矩形的长宽不同,则形成2个不同形状的圆柱.
9.过长方体一个顶点的三条棱长分别是3、4、5,且它的八个顶点都在同一球面上,则这个球的半径为________.
答案:
解析:设长方体的对角线长为l,球的半径为R,则l=2R.
∴4R2=l2=32+42+52=50 R=.
三、解答题(共35分,11+12+12)
10.如图所示的直角梯形ABCD,AB⊥BC,绕着CD所在直线l旋转一周形成一个几何体,试说明该几何体的结构特征.
解:如图所示,过A,B分别作AO1⊥l,BO2⊥l,垂足分别为O1,O2,
则Rt△CO2B绕l旋转一周所形成的几何体是圆锥,直角梯形O1ABO2绕l旋转一周所形成的几何体是圆台,Rt△DO1A绕l旋转一周所形成的几何体是圆锥.
综上,可知所求几何体下面是一个圆锥,上面是一个圆台挖去了一个以圆台上底面为底面的圆锥.
11.已知一个圆锥的母线长为10
cm,母线与轴的夹角为60°,求该圆锥的高.
解:如图为圆锥的一个轴截面,其中母线PA=10
cm,圆锥的高为PO,∠APO=60°,
在Rt△AOP中,PO=AP×cos60°=10×=5(cm).
所以圆锥的高为5
cm.
12.圆台的两底面半径分别为5cm和10cm,高为8cm,有一个过圆台的两母线截面,且上、下底面中心到截面与两底面的交线距离分别是3cm和6cm,求截面面积.
解:
如图,过圆台两母线的截面为等腰梯形ABB1A1,OO1为圆台的高,取AB、A1B1的中点C、C1,则OC=6cm,O1C1=3cm.
∴AB=2
=16(cm),
A1B1=2
=8(cm),
CC1=
==(cm).
∴S截=(AB+A1B1)CC1=×(16+8)×=12
(cm2).