（全國通用版）2019版高考數(shù)學一輪復習 第七章 立體幾何初步 課時分層作業(yè) 三十九 7.1 空間幾何體的結(jié)構(gòu)及其三視圖和直觀圖 文.doc

課時分層作業(yè) 三十九 空間幾何體的結(jié)構(gòu)及其三視圖和直觀圖一、選擇題(每小題5分,共25分)1.由平面六邊形沿某一方向平移形成的空間幾何體是()A.六棱錐B.六棱臺C.六棱柱D.非棱柱、棱錐、棱臺的一個幾何體【解析】選C.平面六邊形沿某一方向平移形成的空間幾何體符合棱柱的定義.2.水平放置的ABC的直觀圖如圖,其中BO=CO=1,AO=,那么原ABC是一個()A.等邊三角形B.直角三角形C.三邊中只有兩邊相等的等腰三角形D.三邊互不相等的三角形【解析】選A.AO=2AO=2=,在RtAOB中,AB=2,同理AC=2,所以BC是等邊三角形.3.一個簡單幾何體的正視圖、側(cè)視圖分別為如圖所示的矩形、正方形,則其俯視圖不可能為()A.矩形B.直角三角形C.橢圓D.等腰三角形【解析】選D.依題意,題中的幾何體的俯視圖的長為3、寬為2,因此結(jié)合題中選項知,其俯視圖不可能是等腰三角形.【變式備選】下列結(jié)論正確的是()A.各個面都是三角形的幾何體是三棱錐B.以三角形的一條邊所在直線為旋轉(zhuǎn)軸,其余兩邊繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)形成的曲面所圍成的幾何體叫圓錐C.棱錐的側(cè)棱長與底面多邊形的邊長都相等,則該棱錐可能是六棱錐D.圓錐的頂點與底面圓周上的任意一點的連線都是母線【解析】選D.A錯誤,如圖是由兩個相同的三棱錐疊放在一起構(gòu)成的幾何體,它的各個面都是三角形,但它不是三棱錐;B錯誤,如圖,若ABC不是直角三角形,或ABC是直角三角形但旋轉(zhuǎn)軸不是直角邊,所得的幾何體都不是圓錐;C錯誤,若該棱錐是六棱錐,由題設知,它是正六棱錐,易證正六棱錐的側(cè)棱長必大于底面邊長,這與題設矛盾.4.(2018武漢模擬)若某幾何體的三視圖如圖所示,則此幾何體的直觀圖是()【解析】選A.B的側(cè)視圖不對,C的俯視圖不對,D的正視圖不對,排除B,C,D.【變式備選】已知底面為正方形的四棱錐,其一條側(cè)棱垂直于底面,那么該四棱錐的三視圖可能是下列各圖中的()【解析】選C.根據(jù)三視圖的定義可知A,B,D均不可能.5.(2018泰安模擬)某三棱錐的三視圖如圖所示,則其表面中直角三角形的個數(shù)為()A.1B.2C.3D.4【解析】選D.由三視圖可得該三棱錐的底面是直角邊為2的等腰直角三角形;一個底邊長為2、底邊上的高為1的側(cè)面垂直于底面,該側(cè)面是直角邊長為的直角三角形;利用面面垂直的性質(zhì)定理可得右邊一個側(cè)面是邊長分別為2,的直角三角形;則左邊一個側(cè)面是邊長分別為,2的三角形,也是直角三角形.所以該三棱錐表面的4個面都是直角三角形.二、填空題(每小題5分,共15分)6.(2018貴陽模擬)如圖,點O為正方體ABCD-ABCD的中心,點E為面BBCC的中心,點F為BC的中點,則空間四邊形DOEF在該正方體的各個面上的正投影可能是_(填出所有可能的序號).【解析】空間四邊形DOEF在正方體的面DCCD及其對面ABBA上的正投影是;在面BCCB及其對面ADDA上的正投影是;在面ABCD及其對面ABCD上的正投影是.答案:7.(2018昆明模擬)如圖,三棱錐V-ABC的底面為正三角形,側(cè)面VAC與底面垂直且VA=VC,已知其正視圖的面積為,則其側(cè)視圖的面積為_.【解析】設AC的長為a,側(cè)面VAC的邊AC上的高為h,則ah=,其側(cè)視圖是由底面三角形ABC邊AC上的高與側(cè)面三角形VAC邊AC上的高組成的直角三角形,其面積為ah=.答案:8.某三棱錐的三視圖如圖所示,則該三棱錐最長的棱長為_.【解析】如圖所示,該幾何體為三棱錐P-ABC.過點P作PO平面ABC,垂足為O點,連接OB,OC,則四邊形ABOC為平行四邊形,OAOB.則最長棱為PC=3.答案:3三、解答題(每小題10分,共20分)9.已知某幾何體的俯視圖是如圖所示的矩形,正視圖是一個底邊長為8、高為4的等腰三角形,側(cè)視圖是一個底邊長為6、高為4的等腰三角形.(1)求該幾何體的體積V.(2)求該幾何體的側(cè)面積S.【解析】由已知可得,該幾何體是一個底面為矩形,高為4,頂點在底面的投影是矩形中心的四棱錐E-ABCD.(1)V=864=64.(2)四棱錐E-ABCD的兩個側(cè)面EAD,EBC是全等的等腰三角形,高為5;另兩個側(cè)面EAB,ECD也是全等的等腰三角形,高為4,因此S=2=40+24.10.圓柱被一個平面截去一部分后與半球(半徑為r)組成一個幾何體,該幾何體三視圖中的正視圖和俯視圖如圖所示.若該幾何體的表面積為16+20,求r的值.【解析】如圖所示,該幾何體是一個半球與一個半圓柱的組合體,球的半徑為r,圓柱的底面半徑為r,高為2r,則表面積S=4r2+r2+4r2+r2r=(5+4)r2.又S=16+20,所以(5+4)r2=16+20,所以r2=4,r=2.1.(5分)由6個棱長為1的正方體在桌面上堆成一個幾何體,該幾何體的正視圖與俯視圖如圖所示,則其側(cè)視圖不可能為()【解析】選D.由6個棱長為1的正方體在桌面上堆成一個幾何體,結(jié)合該幾何體的正視圖與俯視圖:當正方體的擺放如圖所示時(格中數(shù)字表示每摞正方體的個數(shù)),幾何體的側(cè)視圖如圖所示,故排除A;當正方體的擺放如圖所示時(格中數(shù)字表示每摞正方體的個數(shù)),幾何體的側(cè)視圖如圖所示,故排除B;當正方體的擺放如圖所示時(格中數(shù)字表示每摞正方體的個數(shù)),幾何體的側(cè)視圖如圖所示,故排除C.2.(5分)“牟合方蓋”是我國古代數(shù)學家劉徽在研究球的體積的過程中構(gòu)造的一個和諧優(yōu)美的幾何體.它由完全相同的四個曲面構(gòu)成,相對的兩個曲面在同一個圓柱的側(cè)面上,好似兩個扣合(牟合)在一起的方形傘(方蓋),其直觀圖如圖,圖中四邊形是為體現(xiàn)其直觀性所作的輔助線.當其正視圖和側(cè)視圖完全相同時,它的俯視圖可能是 ()【解析】選B.外輪廓為正方形,邊界交線在俯視圖中為正方形的對角線.【變式備選】(2018長沙模擬)如圖所示,已知點E,F,G分別是正方體ABCD-A1B1C1D1的棱AA1,CC1,DD1的中點,點M,N,Q,P分別在線段DF,AG,BE,C1B1上.以M,N,Q,P為頂點的三棱錐P-MNQ的俯視圖不可能是()【解析】選C.當M與F重合、N與G重合、Q與E重合、P與B1重合時,三棱錐P-MNQ的俯視圖為A;當M,N,Q,P是所在線段的中點時,三棱錐P-MNQ的俯視圖為B;當M、N,Q,P位于所在線段的非端點位置時,存在三棱錐P-MNQ,使其俯視圖為D.3.(5分)已知棱長為1的正方體的俯視圖是一個面積為1的正方形,則該正方體的正視圖的面積不可能等于 ()A.1B.C.D.【解析】選C.由題可知正方體的底面與水平面平行,先把正方體正放,然后將正方體按某一側(cè)棱逆時針旋轉(zhuǎn).易知當正方體正放時,其正視圖的面積最小,為11=1;當正方體逆時針旋轉(zhuǎn)45時,其正視圖的面積最大,為1=.而<1,所以正方體的正視圖的面積不可能等于.【變式備選】(2018石家莊模擬)某幾何體的三視圖如圖所示,記A為此幾何體所有棱的長度構(gòu)成的集合,則()A.3AB.5AC.2AD.4A【解析】選D.由三視圖可得該幾何體是一個三棱柱截去一個三棱錐,該幾何體的直觀圖如圖所示,其中底面是邊長為4的正方形,AF平面ABCD,AFDE,AF=2,DE=4,可求得BE的長為4,BF的長為2,EF的長為2,EC的長為4.4.(12分)如圖是一個幾何體的正視圖和俯視圖.(1)試判斷該幾何體是什么幾何體.(2)畫出其側(cè)視圖,并求該平面圖形(側(cè)視圖)的面積.【解析】(1)由該幾何體的正視圖和俯視圖可知該幾何體是一個正六棱錐.(2)該幾何體的側(cè)視圖如圖:其中AB=AC,ADBC,且BC的長是俯視圖正六邊形對邊間的距離,即BC=a,AD是正六棱錐的高,則AD=a,所以該平面圖形(側(cè)視圖)的面積為S=aa=a2.5.(13分)某幾何體的一條棱長為,在該幾何體的正視圖中,這條棱的投影是長為的線段,在該幾何體的側(cè)視圖與俯視圖中,這條棱的投影分別是長為a和b的線段,求a+b的最大值.【解析】如圖,把幾何體放到長方體中,使得長方體的體對角線剛好為幾何體的已知棱,則長方體的體對角線A1C=,則它的正視圖投影長為A1B=,側(cè)視圖投影長為A1D=a,俯視圖投影長為A1C1=b,則a2+b2+()2=2()2,即a2+b2=8,又,當且僅當“a=b=2”時等號成立.所以a+b4,即a+b的最大值為4.【變式備選】一個幾何體的三視圖如圖所示,該幾何體從上到下由四個簡單幾何體組成,其體積分別記為V1,V2,V3,V4,上面兩個簡單幾何體均為旋轉(zhuǎn)體,下面兩個簡單幾何體均為多面體,則有()A.V1<V2<V4<V3B.V1<V3<V2<V4C.V2<V1<V3<V4D.V2<V3<V1<V4【解析】選C.本題考查三視圖以及幾何體的體積計算問題,意在考查考生空間想象能力和運算求解能力.由題意可知,由于上面兩個簡單幾何體均為旋轉(zhuǎn)體,下面兩個簡單幾何體均為多面體.根據(jù)三視圖可知,最上面一個簡單幾何體是上底面圓的半徑為2、下底面圓的半徑為1、高為1的圓臺,其體積V1=(12+22+12)1=;從上到下的第二個簡單幾何體是一個底面圓半徑為1、高為2的圓柱,其體積V2=122=2;從上到下的第三個簡單幾何體是邊長為2的正方體,其體積V3=23=8;從上到下的第四個簡單幾何體是一個棱臺,其上底面是邊長為2的正方形,下底面是邊長為4的正方形,棱臺的高為1,故體積V4=(22+24+42)1=,比較大小可知答案選C.