
1.多面體:由若干個(gè)平面多邊形圍成的幾何體叫多面體. 圍成多面體的各個(gè)多邊形叫做多面體的面;相鄰兩個(gè)面的公共邊叫做多面體的棱,棱與棱的公共點(diǎn)叫做多面體的頂點(diǎn).
2.棱柱
(1)概念:有兩個(gè)面互相平行,其余各面都是四邊形,并且每相鄰兩個(gè)四邊形的公共邊都互相平行,由這些面所圍成的幾何體叫做棱柱.
(2)性質(zhì)
側(cè)棱都相等,側(cè)面是平行四邊形;兩個(gè)底面與平行于底面的截面是全等的多邊形.
(3)分類
① 按底面多邊形的邊數(shù)分為:三棱柱,四棱柱等.
② 按側(cè)棱是否垂直低面分為斜棱柱,直棱柱(底面是正多邊形的直棱柱,叫正棱柱;底面是平行四邊形的四棱柱也叫做平行六面體)
(4)正棱柱性質(zhì)
兩個(gè)底面是平行且全等的正多邊形:側(cè)面都是全等的矩形;側(cè)棱互相平行并垂直于底面,各側(cè)棱長(zhǎng)都相等,并且等于正棱柱的高.
(5)直棱柱的表面積和體積
直棱柱側(cè)面積為S直棱柱側(cè)=ch
直棱柱的表面積為S直棱柱表= ch +2S底
直棱柱的體積公式V直棱柱= S底h
其中,c為底面周長(zhǎng),h為高,S底表示底面的面積.
3.棱錐
(1)概念:有一個(gè)面是多邊形,其余各面是有一個(gè)公共頂點(diǎn)的三角形,由這些面所圍成的幾何體叫做棱錐. 如果有一個(gè)棱錐的底面是正多邊形,并且頂點(diǎn)在底面的射影是底面的中心,這樣的棱錐叫做正棱錐.
(2)性質(zhì):正棱錐各側(cè)棱相等,各側(cè)面是全等的等腰三角形.
(3)常見棱錐:
正三棱錐是底面是等邊三角形,三個(gè)側(cè)面是全等的等腰三角形的三棱錐.
正四面體是每個(gè)面都是全等的等邊三角形的三棱錐,正四面體是特殊的正三棱錐.
(4)側(cè)面展開圖:正n棱錐的側(cè)面展開圖是有n個(gè)全等的等腰三角形組成的.
(5)正棱錐的表面積和體積
正棱錐側(cè)面積為S正棱錐側(cè)=c
正棱錐的表面積為S正棱錐表= c+S底
正棱錐的體積公式V正棱錐= S底h
其中,c為底面周長(zhǎng),為斜高,h為高,S底表示底面的面積.
4.直觀圖
(1)畫法:常用斜二測(cè)畫法.
(2)規(guī)則:
①原圖形中x軸、y軸、z軸兩兩垂直,直觀圖中,x'軸、y'軸的夾角為45°(或135°),z'軸與x'軸、y'軸所在平面垂直.
②原圖形中平行于坐標(biāo)軸的線段,直觀圖中仍平行于坐標(biāo)軸.平行于x軸和z軸的線段在直觀圖中保持原長(zhǎng)度不變,平行于y軸的線段長(zhǎng)度在直觀圖中變?yōu)樵瓉淼囊话?
【題型1 多面體的結(jié)構(gòu)特征】
【題型2 直棱柱的表面積與體積】
【題型3 棱錐的表面積與體積】
【題型4 畫直觀圖】
【題型1多面體的結(jié)構(gòu)特征】
知識(shí)點(diǎn):棱柱的側(cè)棱都相等,側(cè)面是平行四邊形;兩個(gè)底面與平行于底面的截面是全等的多邊形. 正棱錐各側(cè)棱相等,各側(cè)面是全等的等腰三角形.
例1. 觀察下面的幾何體,哪些是棱柱?( )
A.(1)(3)(5)B.(1)(2)(3)(5)
C.(1)(3)(5)(6)D.(3)(4)(6)(7)
【答案】A
【分析】根據(jù)棱柱的定義分析判斷即可.
【詳解】根據(jù)棱柱的結(jié)構(gòu)特征:一對(duì)平行的平面且側(cè)棱相互平行的幾何體,
所以棱柱有(1)(3)(5).
故選:A.
例2. 下列命題中為真命題的是( )
A.長(zhǎng)方體是四棱柱,直四棱柱是長(zhǎng)方體
B.棱柱的每個(gè)面都是平行四邊形
C.有兩個(gè)側(cè)面是矩形的四棱柱是直四棱柱
D.正四棱柱是平行六面體
【答案】D
【分析】
根據(jù)空間幾何體的幾何特征和性質(zhì)即可結(jié)合選項(xiàng)逐一求解.
【詳解】對(duì)于A,當(dāng)?shù)酌娌皇蔷匦螘r(shí),直四棱柱不是長(zhǎng)方體,故A錯(cuò)誤;
對(duì)于B,棱柱的上、下底面可能不是平行四邊形,比如三棱柱,五棱柱等,故B錯(cuò)誤;
對(duì)于C,可以是兩對(duì)稱面為矩形的平行六面體,故C錯(cuò)誤;
對(duì)于D,正四棱柱是平行六面體,故D正確.
故選:D.
例3. 滿足下列條件的棱柱中,一定是直棱柱的是( )
A.底面是矩形B.有一個(gè)側(cè)面與底面垂直
C.有一個(gè)側(cè)面是矩形D.相鄰兩個(gè)側(cè)面是矩形
【答案】D
【分析】側(cè)棱與底面垂直棱柱才是直棱柱,A、B、C都不能確定是直棱柱.
【詳解】如圖所示是一個(gè)斜四棱柱:
因?yàn)榈酌媸蔷匦危蔄錯(cuò)誤;
因?yàn)閭?cè)面與底面垂直,故B錯(cuò)誤;
側(cè)面是矩形,故C錯(cuò)誤;
當(dāng)相鄰兩個(gè)側(cè)面是矩形時(shí),則這兩個(gè)側(cè)面的交線與底面垂直,即得到側(cè)棱與底面垂直,則該棱柱一定是直棱柱,故D正確.
故選:D.
例4.下列幾何體中不是棱錐的為( )
A.B.
C.D.
【答案】A
【分析】
由棱錐的定義判斷即可.
【詳解】根據(jù)棱錐的定義,B、C、D中的幾何體是棱錐,A中的幾何體不是棱錐.
故選:A.
例5. 下面關(guān)于棱錐的結(jié)構(gòu)特征的描述中,不正確的為( )
A.三棱錐有四個(gè)面是三角形B.有的棱錐有兩個(gè)面互相平行
C.棱錐的側(cè)面都是三角形D.棱錐的側(cè)棱交于一點(diǎn)
【答案】B
【分析】由棱錐的定義即可作出判斷.
【詳解】棱錐的定義是“有一個(gè)面是多邊形,其余各面都是有一個(gè)公共頂點(diǎn)的三角形,由這些面所圍成的多面體叫做棱錐.”故選項(xiàng)C、D正確,選項(xiàng)B不正確;三棱錐有四個(gè)面,每個(gè)面都是三角形,故選項(xiàng)A正確.
故選:B
例6. 下列棱錐有6個(gè)面的是( )
A.三棱錐B.四棱錐C.五棱錐D.六棱錐
【答案】C
【分析】根據(jù)棱錐的定義,即可得出選項(xiàng).
【詳解】由棱錐的結(jié)構(gòu)特征可知,三棱錐有4個(gè)面,四棱錐有5個(gè)面,五棱錐有6個(gè)面,六棱錐有7個(gè)面;
故選:C
【題型訓(xùn)練1】
1.下列幾何體不屬于棱柱的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根據(jù)棱柱的定義即可求解.
【詳解】根據(jù)棱柱的定義可知A為三棱柱,B為四棱柱,C為五棱柱,
不屬于棱柱的圖形只有D選項(xiàng).
故選:D.
2.下列說法正確的是( )
A.側(cè)棱垂直于底面的棱柱一定是直棱柱
B.棱柱中兩個(gè)互相平行的平面一定是棱柱的底面
C.底面是正方形的棱柱一定是正四棱柱
D.棱柱的側(cè)面是平行四邊形,但它的底面一定不是平行四邊形
【答案】A
【分析】根據(jù)棱柱的概念及其性質(zhì)可知,側(cè)棱垂直于底面的棱柱一定是直棱柱,正六棱柱的兩個(gè)相對(duì)的側(cè)面都互相平行,但不是底面,底面是正方形的棱柱不一定是正四棱柱,可能是平行六面體,棱柱的底面可以是任意多邊形,包括平行四邊形.
【詳解】對(duì)于A選項(xiàng),根據(jù)直棱柱定義可知,側(cè)棱垂直于底面的棱柱叫做直棱柱,故A正確;
對(duì)于B選項(xiàng),棱柱中兩個(gè)互相平行的平面不一定是棱柱的底面,例如正六棱柱的兩個(gè)相對(duì)的側(cè)面都互相平行,但不是底面,故B錯(cuò)誤;
對(duì)于C選項(xiàng),底面是正方形,且側(cè)棱與底面垂直的棱柱是正四棱柱,因此底面是正方形的棱柱不一定是正四棱柱,所以C錯(cuò)誤;
對(duì)于D選項(xiàng),棱柱的側(cè)面是平行四邊形,它的底面可以是任意多邊形,可以是三角形,也可以是平行四邊形,即D錯(cuò)誤.
故選:A
3.關(guān)于平行六面體,下列結(jié)論正確的是( )
A.平行六面體有12個(gè)頂點(diǎn)B.正方體不是平行六面體
C.平行六面體有12條棱D.平行六面體的每個(gè)面都是矩形
【答案】C
【分析】
根據(jù)平行六面體的結(jié)構(gòu)特征即可求解.
【詳解】
平行六面體有8個(gè)頂點(diǎn),12條棱,平行六面體的每個(gè)面都是平行四邊形,正方體是平行六面體.故C正確,ABD錯(cuò)誤
故選:C
4.下列命題不正確的是( )
A.正方體一定是正四棱柱B.平行六面體的六個(gè)面均為平行四邊形
C.有相鄰兩個(gè)側(cè)面是矩形的棱柱是直棱柱D.底面是正多邊形的棱柱是正棱柱
【答案】D
【分析】根據(jù)正四棱柱、正棱柱、直棱柱、平行六面體的概念和結(jié)構(gòu)特征對(duì)選項(xiàng)逐一判斷, 即可得答案.
【詳解】對(duì)于A,上、下底面都是正方形,且側(cè)棱垂直于底面的棱柱叫做正四棱柱,所以正方體是正四棱柱,故A正確;
對(duì)于B,底面是平行四邊形的四棱柱叫做平行六面體,而棱柱的各個(gè)側(cè)面都是平行四邊形,故B正確.
對(duì)于C,有兩個(gè)相鄰的側(cè)面是矩形,說明公共側(cè)棱與底面兩條相交直線垂直,則側(cè)棱與底面垂直,而側(cè)棱與底面垂直的棱柱為直棱柱,所以有相鄰兩個(gè)側(cè)面是矩形的棱柱是直棱柱,故C正確;
對(duì)于D,底面是正多邊形的直棱柱是正棱柱,底面是正多邊形但側(cè)棱與底面不垂直的棱柱不是正棱柱,故D錯(cuò)誤;
故選:D.
5.下面圖形中,為棱錐的是( )
A.①③B.③④C.①②④D.①②
【答案】C
【分析】根據(jù)棱錐的定義和結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行判斷可得答案.
【詳解】根據(jù)棱錐的定義和結(jié)構(gòu)特征可以判斷,①②是棱錐,③不是棱錐,④是棱錐.
故選:C
6.已知正三棱錐P﹣ABC,底面ABC的中心為點(diǎn)O,給出下列結(jié)論:
①PO⊥底面ABC;
②棱長(zhǎng)都相等;
③側(cè)面是全等的等腰三角形.
其中所有正確結(jié)論的序號(hào)是 .
【答案】①③
【分析】由正三棱錐性質(zhì)對(duì)選項(xiàng)一一判斷即可得出答案.
【詳解】解:由正三棱錐性質(zhì)可得:PO⊥底面ABC,①對(duì);
側(cè)棱棱長(zhǎng)都相等,底面邊長(zhǎng)與棱棱長(zhǎng)不一定相等,②錯(cuò);
側(cè)面是全等的等腰三角形,③對(duì),
故答案為:①③.
【題型2直棱柱的表面積與體積】
知識(shí)點(diǎn):直棱柱側(cè)面積為S直棱柱側(cè)=ch
直棱柱的表面積為S直棱柱表= ch +2S底
直棱柱的體積公式V直棱柱= S底h
其中,c為底面周長(zhǎng),h為高,S底表示底面的面積.
例7. 在長(zhǎng)方體中,.該長(zhǎng)方體的表面積為( )
A.B.C.D.
【答案】D
【分析】畫出幾何體,分別計(jì)算的長(zhǎng),從而可計(jì)算即可得出結(jié)論.
【詳解】如圖,在長(zhǎng)方體中,連接,
,
,
該長(zhǎng)方體的表面積為.
故選:D.
例8. 如圖,在正方體的八個(gè)頂點(diǎn)中,有四個(gè)頂點(diǎn)A,,C,恰好是正四面體的頂點(diǎn),則此正四面體的表面積與正方體的表面積之比為( )
A.B.C.D.
【答案】D
【分析】設(shè)出正方體的棱長(zhǎng),求出正方體的表面積,再求正四面體的表面積,求比值即可.
【詳解】解:設(shè)正方體的棱長(zhǎng)為,則正方體的表面積是,
正四面體,則棱長(zhǎng)為,
它的表面積是,
正四面體的表面積與正方體的表面積之比為.
故選:D
例9. 若正三棱柱的所有棱長(zhǎng)均為,且其側(cè)面積為12,則 .
【答案】2
【分析】根據(jù)三棱柱側(cè)面積公式即可求解.
【詳解】因?yàn)檎庵乃欣忾L(zhǎng)均為,所以三棱柱的側(cè)面是邊長(zhǎng)為的正方形,
所以側(cè)面積,所以.
故答案為:2
例10. 有一個(gè)正六棱柱的機(jī)械零件,底面邊長(zhǎng)為,高為,則這個(gè)正六棱柱的機(jī)械零件的表面積為 .
【答案】/
【分析】正六棱柱,分別計(jì)算即可;
【詳解】
故答案為:
例11. 若正四棱柱的底面邊長(zhǎng)為3,高為4,則該棱柱的體積為
【答案】36
【分析】根據(jù)給定條件,利用棱柱的體積公式計(jì)算即得.
【詳解】由正四棱柱的底面邊長(zhǎng)為3,高為4,得該棱柱的體積.
故答案為:36
例12. 如圖,一個(gè)三棱柱形容器中盛有水,側(cè)棱,若側(cè)面水平放置時(shí),水面恰好過,,,的中點(diǎn),那么當(dāng)?shù)酌嫠椒胖脮r(shí),水面高為( )
A.B.C.D.
【答案】C
【分析】利用水的體積不變,轉(zhuǎn)化求解即可.
【詳解】如圖,
設(shè),,的中點(diǎn)分別為E,F(xiàn),G,
則,,
所以水部分四棱柱與原三棱柱的底面面積之比為,
由于兩種狀態(tài)下水的體積相等,
所以當(dāng)?shù)酌嫠椒胖脮r(shí),水面高為側(cè)棱長(zhǎng)的,即.
故選:C
例13. 已知直四棱柱的底面為菱形,底面菱形的兩對(duì)角線長(zhǎng)分別為,,側(cè)棱長(zhǎng)為, 求:該直四棱柱的體積;
【答案】;
【分析】根據(jù)棱柱的體積公式可求得.
【詳解】由底面菱形的兩對(duì)角線長(zhǎng)分別為,,
不妨設(shè),,
則底面菱形的面積()
所以該棱柱的體積為()
【題型訓(xùn)練2】
1.已知正方體中,,則該正方體的表面積為 .
【答案】
【分析】由正方體的體對(duì)角線公式可表示正方形的邊長(zhǎng),進(jìn)而可求得正方體的表面積.
【詳解】如圖所示,
設(shè)正方體的邊長(zhǎng)為m(),則,解得,
所以正方形的表面積為.
故答案為:.
2.如圖,已知一個(gè)直四棱柱的側(cè)棱長(zhǎng)為6,底面是對(duì)角線長(zhǎng)分別是9和13的菱形,則這個(gè)四棱柱的側(cè)面積是( ).
A.B.C.D.
【答案】D
【分析】利用直四棱柱的結(jié)構(gòu)特征及已知條件求相關(guān)棱長(zhǎng),進(jìn)而求棱柱的側(cè)面積.
【詳解】如圖,連接交點(diǎn)為O,
則對(duì)角線,,所以,
因?yàn)橹彼睦庵牡酌媸橇庑?,所以?br>所以,
∴直四棱柱的側(cè)面積.
故選:D.
3.一個(gè)正六棱柱的底面邊長(zhǎng)為3,高為4,則它的側(cè)面積為 .
【答案】72
【分析】根據(jù)題意結(jié)合正棱柱的側(cè)面積公式直接求解
【詳解】因?yàn)檎庵牡酌孢呴L(zhǎng)為3,高為4,
所以此棱柱的側(cè)面積為,
故答案為:72
4.如圖,已知正三棱柱ABC-A1B1C1的底面邊長(zhǎng)是2,D,E是CC1,BC的中點(diǎn),AE=DE.求:
(1)正三棱柱ABC-A1B1C1的側(cè)棱長(zhǎng);
(2)正三棱柱ABC-A1B1C1的表面積.
【答案】(1)2
(2)
【分析】(1)由正三棱柱、線面垂直性質(zhì)可得CC1⊥BC,求出CD,即可得側(cè)棱長(zhǎng);
(2)利用棱柱表面積的求法求正三棱柱的表面積.
【詳解】(1)由題意BE=EC=1,DE=AE=2×sin60°=,
根據(jù)正三棱柱得CC1⊥面ABC,又BC?面ABC,所以CC1⊥BC,
在Rt△ECD中,CD=,
又D是CC1的中點(diǎn),故側(cè)棱長(zhǎng)為2.
(2)底面積為S1=2S△ABC=2×2×=2,側(cè)面積為S2=3=3×2×2=12.
所以棱柱表面積為S=S1 +S2=12+2.
5.已知一個(gè)正六棱柱的底面邊長(zhǎng)是,高為4,則這個(gè)正六棱柱的體積是 .
【答案】
【分析】應(yīng)用棱柱的體積公式求正六棱柱的體積即可.
【詳解】正六棱柱底面為正六邊形,且底面邊長(zhǎng)是,高為4,
所以底面面積為,則這個(gè)正六棱柱的體積是.
故答案為:
6.正三棱柱的側(cè)面展開圖是邊長(zhǎng)分別為和的矩形,則它的體積為( )
A.B.C.D.或
【答案】D
【分析】分類討論側(cè)面展開圖矩形的長(zhǎng)、寬為和、4和6兩種情況,結(jié)合柱體的體積公式計(jì)算即可求解.
【詳解】如圖,正三棱柱,其側(cè)面展開圖為一個(gè)矩形,
當(dāng)矩形長(zhǎng)、寬分別為和時(shí),正三棱柱的高為4,底面的邊長(zhǎng)為2,
此時(shí);
當(dāng)矩形長(zhǎng)、寬分別為4和6時(shí),正三棱柱的高為6,底面的邊長(zhǎng)為,
此時(shí)
7.如圖,已知正六棱柱的最大對(duì)角面的面積為,互相平行的兩個(gè)側(cè)面的距離為2m,則這個(gè)六棱柱的體積為( )
A.B.C.D.以上都不對(duì)
【答案】B
【分析】設(shè)六棱柱的底面邊長(zhǎng)為,高為,根據(jù)面積公式得到,,計(jì)算體積即可.
【詳解】設(shè)六棱柱的底面邊長(zhǎng)為,高為.
則,,,故,
.
故選:B.
8.已知正三棱柱底面邊長(zhǎng)為2,高為2.求
(1)此三棱柱的體積;
(2)此三棱柱的表面積.
【答案】(1);(2).
【分析】(1)先求底面面積,再利用體積公式即可求得結(jié)果;
(2)先求得所有側(cè)面的面積,再求得上下底面的面積,相加即可求得表面積.
【詳解】(1)正三棱柱底面邊長(zhǎng)為2
正三棱柱高為
(2)正三棱柱底面邊長(zhǎng)為2,高為2.
故每個(gè)側(cè)面都是邊長(zhǎng)為2的正方形,即所有側(cè)面的面積和為
因?yàn)檎庵酌孢呴L(zhǎng)為2.
故一個(gè)底面面積.
故正三棱柱的表面積為.
【題型3棱錐的表面積與體積】
知識(shí)點(diǎn):正棱錐側(cè)面積為S正棱錐側(cè)=c
正棱錐的表面積為S正棱錐表= c+S底
正棱錐的體積公式V正棱錐= S底h
其中,c為底面周長(zhǎng),為斜高,h為高,S底表示底面的面積.
例14. 已知棱長(zhǎng)為2,各面均為等邊三角形的四面體,則其表面積為( )
A.12B.C.D.
【答案】C
【分析】利用三角形面積公式及四面體表面積的意義計(jì)算即得.
【詳解】棱長(zhǎng)為2,各面均為等邊三角形的四面體,
其表面積為:.
故選:C
例15. 已知正三棱錐的底面邊長(zhǎng)為6,高為3,則該三棱錐的表面積是( )
A.B.
C.D.
【答案】B
【分析】畫出圖形,求出底面積和側(cè)面積,即可求出三棱錐的表面積.
【詳解】如圖,正三棱錐中,為正三棱錐的高,
則,取的中點(diǎn),連接,,
則在上,且,
又,,所以,
所以,則,
所以,
故三棱錐的表面積為.
故選:B
例16. 正四棱錐S﹣ABCD的底面邊長(zhǎng)為4,高為1,求:
(1)求棱錐的側(cè)棱長(zhǎng)和斜高;
(2)求棱錐的表面積.
【答案】(1)側(cè)棱長(zhǎng)為3,斜高為
(2)
【分析】(1)設(shè)SO為正四棱錐S﹣ABCD的高,則SO=1,作OM⊥BC,則M為BC 中點(diǎn),連接OM,OB,則SO⊥OB,SO⊥OM,由此能求出棱錐的側(cè)棱長(zhǎng)和斜高.
(2)棱錐的表面積,由此能求出結(jié)果.
【詳解】(1)設(shè)SO為正四棱錐S﹣ABCD的高,則SO=1,
作OM⊥BC于M,則M為BC 中點(diǎn),
連接OM,OB,則SO⊥OB,SO⊥OM,
BC=4,BM=2,則OM=2,OB=,
在Rt△SOB中,,
在Rt△SOM中,,
∴棱錐的側(cè)棱長(zhǎng)為3,斜高為.
(2)棱錐的表面積:
.
例17.一個(gè)正三棱錐的底面邊長(zhǎng)為6,側(cè)棱長(zhǎng)為,則這個(gè)三棱錐的體積為 .
【答案】9
【分析】根據(jù)正三棱錐的結(jié)構(gòu)特征結(jié)合體積公式運(yùn)算求解.
【詳解】由題意可知:三棱錐的高為,
所以三棱錐的體積為.
故答案為:9.
例18. 已知正四棱錐的底面邊長(zhǎng)是,體積是,那么這個(gè)四棱錐的側(cè)棱長(zhǎng)為( )
A.B.2C.D.
【答案】C
【分析】由題意首先求出正四棱錐的高,再求出底面對(duì)角線長(zhǎng)度的一半,最后由勾股定理即可得解.
【詳解】設(shè)四棱錐的高為,根據(jù)已知條件可得,所以,
而,所以這個(gè)四棱錐的側(cè)棱長(zhǎng)為.
故選:C.
例19. 如圖,已知在直三棱柱中,,,,點(diǎn)D是AB的中點(diǎn),求三棱錐的體積.
【答案】8
【分析】利用割補(bǔ)法或直接法求棱錐體積.
【詳解】因?yàn)?,,,所以?br>方法1、由題意可知.
又.
.
,
所以,.
方法2、在中,過C作,垂足為F,
又平面平面,平面平面,平面,
所以平面.
又.
在中,.
∴.
【題型訓(xùn)練3】
1.棱長(zhǎng)為的正四面體的表面積為( )
A.B.C.D.
【答案】A
【分析】利用三角形的面積公式可得出正四面體的表面積.
【詳解】棱長(zhǎng)為的正四面體的表面積為.
故選:A.
2.正三棱錐的底面邊長(zhǎng)為,高為,則此正三棱錐的側(cè)面積為 .
【答案】
【分析】平面于,連接并延長(zhǎng)與交于點(diǎn),計(jì)算,,計(jì)算得到答案.
【詳解】如圖所示:平面于,連接并延長(zhǎng)與交于點(diǎn),
則是中點(diǎn),是中心,,
,側(cè)面積為.
故答案為:.
3.已知正四棱錐的底面邊長(zhǎng)為8,側(cè)棱長(zhǎng)為,則表面積為 .
【答案】144
【分析】利用正四棱錐的性質(zhì),再根據(jù)條件,求出斜高,即可求出結(jié)果.
【詳解】如圖所示,正四棱錐的底面邊長(zhǎng)為8,側(cè)棱長(zhǎng)為,所以,高,
過作交于,連接,
因?yàn)槭钦睦忮F,易知,且,
所以正四棱錐的側(cè)面積為,又底面積為,
故正四棱錐的表面積為144.
故答案為:144.
4.圖,在正方體中,為的中點(diǎn).若,則三棱錐的體積為( )
A.2B.1C.D.
【答案】D
【分析】直接利用棱錐的體積公式計(jì)算.
【詳解】因?yàn)槊?br>所以.
故選:D.
5.底面邊長(zhǎng)為,且側(cè)棱長(zhǎng)為的正四棱錐的體積和側(cè)面積分別為( )
A.B.C.32,24D.32,6
【答案】A
【分析】由正四棱錐的結(jié)構(gòu)特征求高、斜高,根據(jù)體積、側(cè)面積公式求結(jié)果.
【詳解】由正四棱錐底面為正方形,且底面中心為頂點(diǎn)在底面上射影,
結(jié)合題設(shè),底面對(duì)角線長(zhǎng)為,則棱錐的高,斜高為,
所以正四棱錐的體積為,
側(cè)面積為.
故選:A.
6.已知一個(gè)三棱柱與一個(gè)四棱錐的底面面積和體積均相等,若三棱柱的高為1,則四棱錐的高為 .
【答案】3
【分析】記四棱錐的底面積和高分別為S,h,然后根據(jù)棱錐、棱柱體積公式可得.
【詳解】記四棱錐的底面積和高分別為S,h,
由題意知,,得,
即四棱錐的高為3.
故答案為:3
7.如圖,已知四棱錐的底面為矩形,為的中點(diǎn),平面截得四棱錐上、下兩部分的體積比為 .
【答案】
【分析】設(shè)四棱錐的體積為,取的中點(diǎn),連接、、、,即可得到為截面,再根據(jù)錐體的體積公式得到,從而得解.
【詳解】設(shè)四棱錐的體積為,取的中點(diǎn),連接、、、,
因?yàn)闉榈闹悬c(diǎn),所以且,又,
所以,,所以、、、四點(diǎn)共面,即為截面,
又,其中,
,
所以,
即截面截得四棱錐上部分的體積為,則下部分的體積為,
所以平面截得四棱錐上、下兩部分的體積比為.
故答案為:
【題型4 畫直觀圖】
知識(shí)點(diǎn):用斜二測(cè)畫法畫水平放置的平面圖形的直觀圖,一般步驟如下:
(1)建立平面直角坐標(biāo)系: 在已知平面圖形中取互相垂直的x軸和y軸,兩軸相交于點(diǎn)O.
(2)畫出斜坐標(biāo)系: 在畫直觀圖的紙上(平面上)畫出對(duì)應(yīng)的x'軸和y'軸, 兩軸相交于點(diǎn)O',且使度(或135度), 它們確定的平面表示水平平面.
(3)畫對(duì)應(yīng)圖形: 在已知圖形平行于x軸的線段, 在直觀圖中畫成平行于軸, 長(zhǎng)度保持不變.在已知圖形平行于y軸的線段, 在直觀圖中畫成平行于軸, 且長(zhǎng)度為原來一半.
(4)對(duì)于一般線段,要在原來的圖形中從線段的各個(gè)端點(diǎn)引垂線,再按上述要求畫出這些線段,確定端點(diǎn),從而畫出線段.
(5)擦去輔助線: 圖畫好后,要擦去軸,軸及為畫圖添加的輔助線.
例20. (多選)關(guān)于斜二測(cè)畫法所得直觀圖的說法錯(cuò)誤的是( )
A.直角三角形的直觀圖仍是直角三角形B.梯形的直觀圖是平行四邊形
C.正方形的直觀圖是菱形D.平行四邊形的直觀圖仍是平行四邊形
【答案】ABC
【分析】根據(jù)斜二測(cè)畫法的規(guī)則即可結(jié)合選項(xiàng)逐一求解.
【詳解】由斜二測(cè)畫法規(guī)則可知,平行于y軸的線段長(zhǎng)度減半,直角坐標(biāo)系變成斜坐系,而平行性沒有改變,A,B,C都不正確,D正確,
故選:ABC
例21. 如圖是用斜二測(cè)畫法畫出的水平放置的正三角形ABC的直觀圖,其中,則三角形的面積為 .
【答案】
【分析】將直觀圖還原成正三角形,從而求得所需線段長(zhǎng),再利用面積公式即可得解.
【詳解】如圖,所以,
又為正三角形,則,故,
所以.
故答案為:.
例22. 已知水平放置的四邊形的斜二測(cè)直觀圖為矩形,已知,,則四邊形的面積為( )
A.B.C.D.
【答案】D
【分析】根據(jù)斜二測(cè)畫法的公式,畫出復(fù)原圖即可求解.
【詳解】因?yàn)椋?,取的中點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn),以為建立坐標(biāo)系如左圖,
因?yàn)樾倍y(cè)直觀圖為矩形,,,
則,
可得原圖中(右圖),,
,
四邊形的面積為.
故選:D.
【題型訓(xùn)練4】
1.(多選)下列說法正確的是( )
A.平行線段在直觀圖中仍然平行B.長(zhǎng)方體是四棱柱,直四棱柱是長(zhǎng)方體
C.相等的線段在直觀圖中仍然相等D.正棱錐的側(cè)面是全等的等腰三角形
【答案】AD
【分析】利用平面圖形和直觀圖的定義的應(yīng)用判斷AC;利用棱柱的定義判斷B;利用棱錐的定義判斷D.
【詳解】對(duì)于A,在斜二測(cè)畫法中,平行的線段在直觀圖中仍然平行,故A正確;
對(duì)于B,長(zhǎng)方體是四棱柱,直四棱柱的底面不一定是長(zhǎng)方形,故不一定是長(zhǎng)方體,故B錯(cuò)誤;
對(duì)于C,水平擺放正方形的鄰邊相等,但在用斜二測(cè)畫法畫出的直觀圖中鄰邊變成了原來的2倍關(guān)系,故C錯(cuò)誤;
對(duì)于D,正棱錐底面是正多邊形,側(cè)面是全等的等腰三角形,故D正確;
故選:AD
2.如圖,平行四邊形是四邊形OABC的直觀圖.若,,則原四邊形OABC的周長(zhǎng)為 .
【答案】14
【分析】根據(jù)題意,將直觀圖還原,分析原圖的形狀以及邊長(zhǎng),進(jìn)而計(jì)算可得答案.
【詳解】根據(jù)題意,平行四邊形是四邊形OABC的直觀圖.
若,,則原四邊形OABC為矩形,
如圖:其中OA=3,OC=4,
故原四邊形OABC的周長(zhǎng).
故答案為:14.
3.下圖中小正方形的邊長(zhǎng)為1,四邊形為某圖形的直觀圖,則該圖形的面積為( )
A.B.C.D.
【答案】D
【分析】先利用分割法求出直觀圖的面積,然后利用直觀圖和原圖面積關(guān)系求解.
【詳解】如圖,把四邊形分割成兩個(gè)三角形和一個(gè)梯形來求面積
其面積
設(shè)原圖形面積為,則,
所以.
故選:D.
4.如圖,是的斜二測(cè)直觀圖,其中為正三角形,,則的面積是( )
A.B.C.2D.
【答案】D
【分析】在直觀圖中求出,畫出原圖形,求出邊長(zhǎng)和面積.
【詳解】在直觀圖中,,
在三角形中,過點(diǎn)作⊥于點(diǎn),則,,
故,
還原直觀圖得原圖如下,
,
由得,
所以的面積為.
故選:D
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