(7類核心考點(diǎn)精講精練)
1. 5年真題考點(diǎn)分布
2. 命題規(guī)律及備考策略
【命題規(guī)律】本節(jié)內(nèi)容是新高考卷的常考內(nèi)容,設(shè)題穩(wěn)定,難度較低,分值為5-6分
【備考策略】1.了解柱、錐、臺(tái)體及簡單組合體的結(jié)構(gòu)特征及其相關(guān)性質(zhì)
2.會(huì)運(yùn)用柱體、錐體、臺(tái)體等組合體的表面積和體積的計(jì)算公式求解相關(guān)問題
【命題預(yù)測】本節(jié)內(nèi)容是新高考卷的常考內(nèi)容,一般給定柱、錐、臺(tái)體及簡單組合體,求對(duì)應(yīng)的表面積與體積,需強(qiáng)化復(fù)習(xí).
知識(shí)講解
1.空間幾何體的結(jié)構(gòu)特征
(1)多面體的結(jié)構(gòu)特征
(2)旋轉(zhuǎn)體的結(jié)構(gòu)特征
2.圓柱、圓錐、圓臺(tái)的側(cè)面展開圖及側(cè)面積公式
3.空間幾何體的表面積與體積公式
考點(diǎn)一、空間幾何體的結(jié)構(gòu)特征
1.以下結(jié)論中錯(cuò)誤的是( )
A.經(jīng)過不共面的四點(diǎn)的球有且僅有一個(gè)B.平行六面體的每個(gè)面都是平行四邊形
C.正棱柱的每條側(cè)棱均與上下底面垂直D.棱臺(tái)的每條側(cè)棱均與上下底面不垂直
2.下列命題:
①有兩個(gè)面平行,其他各面都是平行四邊形的幾何體叫做棱柱;
②有兩側(cè)面與底面垂直的棱柱是直棱柱;
③過斜棱柱的側(cè)棱作棱柱的截面,所得圖形不可能是矩形;
④所有側(cè)面都是全等的矩形的四棱柱一定是正四棱柱.
其中正確命題的個(gè)數(shù)為( )
A.0B.1C.2D.3
3.(多選)如圖,我們常見的足球是由若干個(gè)正五邊形和正六邊形皮革縫合而成.如果我們把足球抽象成一個(gè)多面體,它有60個(gè)頂點(diǎn),每個(gè)頂點(diǎn)發(fā)出的棱有3條,設(shè)其頂點(diǎn)數(shù)V,面數(shù)F與棱數(shù)E,滿足(Euler's frmula),據(jù)此判斷,關(guān)于這個(gè)多面體的說法正確的是( )
A.共有20個(gè)六邊形
B.共有10個(gè)五邊形
C.共有90條棱
D.共有32個(gè)面
1.下列命題是真命題的是( )
A.兩個(gè)四棱錐可以拼成一個(gè)四棱柱B.正三棱錐的底面和側(cè)面都是等邊三角形
C.經(jīng)過不共線的三個(gè)點(diǎn)的球有且只有一個(gè)D.直棱柱的側(cè)面是矩形
2.下面關(guān)于空間幾何體敘述正確的有( )
A.圓柱的所有母線長都相等B.底面是正方形的棱錐是正四棱錐
C.一個(gè)棱臺(tái)最少有5個(gè)面D.用一平面去截圓臺(tái),截面一定是圓面
3.給出下列命題:
①長方體是四棱柱;
②直四棱柱是長方體;
③底面是正多邊形的棱錐一定是正棱錐;
④延長一個(gè)棱臺(tái)的各條側(cè)棱,它們相交于一點(diǎn).
則正確的是( )
A.①B.②C.③D.④
考點(diǎn)二、柱體的表面積與體積
1.(2024·上海·三模)已知圓柱的底面半徑為3cm,側(cè)面積為24πcm3,則此圓柱的體積為 cm3
2.(全國·高考真題)在長方體ABCD?A1B1C1D1中,,AC1與平面BB1C1C所成的角為30°,則該長方體的體積為
A.8B.C.82D.83
3.(江蘇·高考真題)設(shè)甲、乙兩個(gè)圓柱的底面積分別為S1,S2,體積分別為V1,V2,若它們的側(cè)面積相等,且=94,則V1V2的值是 .
1.2.4.(2024·天津·高考真題)一個(gè)五面體.已知,且兩兩之間距離為1.并已知.則該五面體的體積為( )
A.36B.C.32D.
1.
1.(上?!じ呖颊骖})若正三棱柱的所有棱長均為,且其體積為,則 .
2.(2024·山東·二模)已知圓柱的底面半徑為4,側(cè)面面積為16π,則該圓柱的母線長等于 .
3.(全國·高考真題)正三棱柱側(cè)面的一條對(duì)角線長為2,且與底面成45°角,則此三棱柱的體積為( )
A.62B.6C.D.63
4.(全國·高考真題)已知圓柱的上、下底面的中心分別為O1,O2,過直線O1O2的平面截該圓柱所得的截面是面積為8的正方形,則該圓柱的表面積為
A.B.C.D.
考點(diǎn)三、錐體的表面積與體積
1.(2021·全國·高考真題)已知一個(gè)圓錐的底面半徑為6,其體積為則該圓錐的側(cè)面積為 .
2.(2023·全國·高考真題)在三棱錐P?ABC中,是邊長為2的等邊三角形,,則該棱錐的體積為( )
A.1B.C.2D.3
3.(2023·全國·高考真題)已知四棱錐P?ABCD的底面是邊長為4的正方形,,則△PBC的面積為( )
A.22B.32C.42D.
4.(2023·天津·高考真題)在三棱錐P?ABC中,點(diǎn)M,N分別在棱PC,PB上,且,,則三棱錐和三棱錐P?ABC的體積之比為( )
A.19B.29C.13D.49
1.(2024·全國·高考真題)已知圓柱和圓錐的底面半徑相等,側(cè)面積相等,且它們的高均為3,則圓錐的體積為( )
A.B.C.D.
2.(2023·全國·高考真題)已知圓錐PO的底面半徑為,O為底面圓心,PA,PB為圓錐的母線,∠AOB=120°,若△PAB的面積等于934,則該圓錐的體積為( )
A.πB.6πC.3πD.36π
3.(2022·全國·高考真題)甲、乙兩個(gè)圓錐的母線長相等,側(cè)面展開圖的圓心角之和為2π,側(cè)面積分別為和,體積分別為和.若,則( )
A.5B.22C.D.
4.(2022·全國·高考真題)(多選)如圖,四邊形為正方形,平面,,記三棱錐,F(xiàn)?ABC,的體積分別為,則( )
A.B.
C.D.
考點(diǎn)四、臺(tái)體的表面積與體積
1.(2021·全國·高考真題)正四棱臺(tái)的上?下底面的邊長分別為2,4,側(cè)棱長為2,則其體積為( )
A.B.C.D.
2.(2023·全國·高考真題)在正四棱臺(tái)ABCD?A1B1C1D1中,,則該棱臺(tái)的體積為 .
3.(2022·全國·高考真題)南水北調(diào)工程緩解了北方一些地區(qū)水資源短缺問題,其中一部分水蓄入某水庫.已知該水庫水位為海拔時(shí),相應(yīng)水面的面積為;水位為海拔時(shí),相應(yīng)水面的面積為,將該水庫在這兩個(gè)水位間的形狀看作一個(gè)棱臺(tái),則該水庫水位從海拔上升到時(shí),增加的水量約為()( )
A.B.C.D.
4.(2024·全國·高考真題)已知圓臺(tái)甲、乙的上底面半徑均為,下底面半徑均為r2,圓臺(tái)的母線長分別為,,則圓臺(tái)甲與乙的體積之比為 .
1.(2024·全國·模擬預(yù)測)已知一個(gè)高為6的圓錐被平行于底面的平面截去一個(gè)高為3的圓錐,所得圓臺(tái)的上、下底面圓周均在球的球面上,球的體積為,且球心在該圓臺(tái)內(nèi),則該圓臺(tái)的表面積為( )
A.B.
C.D.
3.2.(2024·陜西安康·模擬預(yù)測)在正四棱臺(tái)ABCD?A1B1C1D1中,,若正四棱臺(tái)的高為,則其表面積為( )
A.B.C.D.
3.(2024·天津河西·三模)如圖,在三棱柱中,E,F(xiàn)分別為AB,AC的中點(diǎn),平面將三棱柱分成體積為V1,V2兩部分,則( )
A.1∶1B.4∶3C.6∶5D.7∶5
4.(2024·新疆喀什·二模)(多選)如圖圓臺(tái)O1O2,在軸截面中,,下面說法正確的是( )
A.線段AC=23
B.該圓臺(tái)的表面積為11π
C.該圓臺(tái)的體積為73π
D.沿著該圓臺(tái)的表面,從點(diǎn)到中點(diǎn)的最短距離為5
考點(diǎn)五、組合體的表面積與體積
1.(2024·遼寧大連·一模)陀螺起源于我國,最早出土的石制陀螺是在山西夏縣發(fā)現(xiàn)的新石器時(shí)代遺址.如圖所示的是一個(gè)陀螺立體結(jié)構(gòu)圖.已知,底面圓的直徑AB=12cm,圓柱體部分的高,圓錐體部分的高,則這個(gè)陀螺的表面積(單位:)是( )

A.B.C.D.
2.(2024·湖北武漢·二模)陀螺是中國民間較早的娛樂工具之一,它可以近似地視為由一個(gè)圓錐和一個(gè)圓柱組合而成的幾何體,如圖1是一種木陀螺,其直觀圖如圖2所示,,分別為圓柱上、下底面圓的圓心,為圓錐的頂點(diǎn),若圓錐的底面圓周長為,高為,圓柱的母線長為4,則該幾何體的體積是( )

A.B.32πC.D.
3.(2022·天津·高考真題)如圖,“十字歇山”是由兩個(gè)直三棱柱重疊后的景象,重疊后的底面為正方形,直三棱柱的底面是頂角為,腰為3的等腰三角形,則該幾何體的體積為( )
A.23B.24C.26D.27
1.(2022·河南鄭州·三模)魯班鎖起源于中國古代建筑的榨卯結(jié)構(gòu).這種三維的拼插器具內(nèi)部的凹凸部分(即榫卯結(jié)構(gòu))嚙合,十分巧妙,魯班鎖類玩具比較多,形狀和內(nèi)部的構(gòu)造各不相同,一般都是易拆難裝,如圖(1),這是一種常見的魯班鎖玩具,圖(2)是該魯班鎖玩具的直觀圖.已知該魯班鎖玩具每條棱的長均為1,則該魯班鎖玩具的表面積為( )
B.
C.D.
2.(2024·福建福州·模擬預(yù)測)如圖,六面體的一個(gè)面是邊長為2的正方形,,CC1,DD1均垂直于平面,且,,則該六面體的體積等于 ,表面積等于 .
考點(diǎn)六、數(shù)學(xué)文化之表面積與體積
1.(全國·高考真題)(2015新課標(biāo)全國I理科)《九章算術(shù)》是我國古代內(nèi)容極為豐富的數(shù)學(xué)名著,書中有如下問題:“今有委米依垣內(nèi)角,下周八尺,高五尺.問:積及為米幾何?”其意思為:“在屋內(nèi)墻角處堆放米(如圖,米堆為一個(gè)圓錐的四分之一),米堆底部的弧長為8尺,米堆的高為5尺,問米堆的體積和堆放的米各為多少?”已知1斛米的體積約為1.62立方尺,圓周率約為3,估算出堆放的米約有

A.14斛B.22斛
C.36斛D.66斛
2.(2024·浙江·模擬預(yù)測)清代的蘇州府被稱為天下糧倉,大批量的糧食要從蘇州府運(yùn)送到全國各地.為了核準(zhǔn)糧食的數(shù)量,蘇州府制作了“小嘴大肚”的官斛用以計(jì)算糧食的多少,五斗為一斛,而一只官斛的容量恰好為一斛,其形狀近似于正四棱臺(tái),上口為正方形,內(nèi)邊長為25cm,下底也為正方形,內(nèi)邊長為50cm,斛內(nèi)高36cm,那么一斗米的體積大約為立方厘米?( )
A.10500B.12500C.31500D.52500
3.(2024·福建寧德·模擬預(yù)測)《綴術(shù)》中提出的“緣冪勢既同,則積不容異”被稱為祖暅原理,其意思是:如果兩個(gè)等高的幾何體在同高處被截得的兩截面面積均相等,那么這兩個(gè)幾何體的體積相等.該原理常應(yīng)用于計(jì)算某些幾何體的體積.如圖,某個(gè)西晉越窯臥足杯的上下底為互相平行的圓面,側(cè)面為球面的一部分,上底直徑為,下底直徑為6cm,上下底面間的距離為3cm,則該臥足杯側(cè)面所在的球面的半徑是 cm;臥足杯的容積是 cm3(杯的厚度忽略不計(jì))
1.(2024·山東菏澤·模擬預(yù)測)菏澤市博物館里,有一條深埋600多年的元代沉船,對(duì)于研究元代的發(fā)展提供了不可多得的實(shí)物資料.沉船出土了豐富的元代瓷器,其中的白地褐彩龍風(fēng)紋罐(如圖)的高約為36cm,把該瓷器看作兩個(gè)相同的圓臺(tái)拼接而成(如圖),圓臺(tái)的上底直徑約為,下底直徑約為40cm,忽略其壁厚,則該瓷器的容積約為( )
A.B.C.D.
2.(2024·四川·三模)龍洗,古代中國盥洗用具,狀貌像鼎,用青銅鑄造,因盆內(nèi)有龍紋而稱之為龍洗,中國傳說中也稱作聚寶盆.其盆體可以近似看作一個(gè)圓臺(tái),現(xiàn)有一龍洗盆高,盆口直徑24cm,盆底直徑.現(xiàn)往盆內(nèi)注水,當(dāng)水深為4cm時(shí),則盆內(nèi)水的體積為( )(圓臺(tái)的體積公式:,其中分別表示圓臺(tái)上下底面的面積)
A.B.C.D.
3.(2024高三·河南·專題練習(xí))我國古代數(shù)學(xué)名著《數(shù)書九章》中有“天池盆測雨”題:在下雨時(shí),用一個(gè)圓臺(tái)形的天池盆接雨水,天池盆盆口直徑為二尺八寸,盆底直徑為一尺二寸,盆深一尺八寸,若盆中積水深九寸,則平地降雨量是(注:①平地降雨量等于盆中積水體積除以盆口面積;②一尺等于十寸)( )
A.6寸B.4寸C.3寸D.2寸
考點(diǎn)七、表面積與體積中的最值及范圍問題
1.(2022·全國·高考真題)已知正四棱錐的側(cè)棱長為l,其各頂點(diǎn)都在同一球面上.若該球的體積為,且,則該正四棱錐體積的取值范圍是( )
A.B.C.D.
2.(2024·全國·模擬預(yù)測)“冪勢既同,則積不容異”,這是“祖暅原理”,可以描述為,夾在兩個(gè)平行平面之間的兩個(gè)幾何體,總被平行于這兩個(gè)平面的任意平面所截,如果截得的兩個(gè)截面的面積總相等,那么這兩個(gè)幾何體的體積相等.已知圓錐的軸截面是邊長為2的等邊三角形,在圓錐內(nèi)部放置一個(gè)平行六面體,則該平行六面體的體積的最大值為( )
A.B.34C.D.
3.(2024·河南·模擬預(yù)測)如圖,已知直三棱柱的體積為4,AC⊥BC,,D為的中點(diǎn),E為線段AC上的動(dòng)點(diǎn)(含端點(diǎn)),則平面BDE截直三棱柱所得的截面面積的取值范圍為( )

A.B.C.D.
1.(2024·福建泉州·模擬預(yù)測)在圓臺(tái)O1O2中,圓O1的半徑是2,母線,圓O2是的外接圓,,,則三棱錐體積最大值為 .
2.(浙江·高考真題)如圖,在△ABC中,AB=BC=2,∠ABC=120°.若平面ABC外的點(diǎn)P和線段AC上的點(diǎn)D,滿足PD=DA,PB=BA,則四面體PBCD的體積的最大值是 .
1.(2024·重慶·三模)若圓錐的母線長為2,且母線與底面所成角為,則該圓錐的側(cè)面積為( )
A.B.C.D.
2.(2024·河南·三模)已知圓錐的底面半徑為2,其側(cè)面展開圖是一個(gè)圓心角為的扇形,則該圓錐的側(cè)面積為( )
A.B.C.10πD.12π
3.(2024·山東·模擬預(yù)測)已知正方體的棱長為為棱的中點(diǎn),則四面體的體積為( )
A.2B.423C.D.
4.(2024·全國·模擬預(yù)測)某小區(qū)花園內(nèi)現(xiàn)有一個(gè)圓臺(tái)型的石碑底座,經(jīng)測量發(fā)現(xiàn)該石碑底座上底面圓的半徑為1,且上底面圓直徑的一端點(diǎn)的投影為下底面圓半徑的中點(diǎn),高為3,則這個(gè)圓臺(tái)的體積為( )
A.B.5πC.7πD.
5.(2024·全國·模擬預(yù)測)如圖,水面高度均為2的圓錐、圓柱容器的底面半徑相等,高均為4(不考慮容器厚度及圓錐容器開口).現(xiàn)將圓錐容器內(nèi)的水全部倒入圓柱容器內(nèi),則倒入前后圓柱容器內(nèi)水的體積之比為( )
A.B.C.D.
6.(2024·陜西安康·模擬預(yù)測)已知正三棱臺(tái)的上底面積為,下底面積為,高為2,則該三棱臺(tái)的表面積為( )
A.B.C.D.18
7.(2024·天津北辰·三模)中國載人航天技術(shù)發(fā)展日新月異.目前,世界上只有3個(gè)國家能夠獨(dú)立開展載人航天活動(dòng).從神話“嫦娥奔月”到古代“萬戶飛天”,從詩詞“九天攬?jiān)隆钡奖诋嫛笆伺w天”……千百年來,中國人以不同的方式表達(dá)著對(duì)未知領(lǐng)域的探索與創(chuàng)新.如圖,可視為類似火箭整流罩的一個(gè)容器,其內(nèi)部可以看成由一個(gè)圓錐和一個(gè)圓柱組合而成的幾何體.圓柱和圓錐的底面半徑均為2,圓柱的高為6,圓錐的高為4.若將其內(nèi)部注入液體,已知液面高度為7,則該容器中液體的體積為( )
A.325π12B.76π3C.215π9D.325π16
8.(2024·河南信陽·三模)如圖,是圓錐底面中心到母線的垂線,繞軸旋轉(zhuǎn)一周所得曲面將圓錐分成體積相等的兩部分,則母線與軸的夾角余弦值為( )
A.132B.142C.12D.162
9.(23-24高一下·吉林·期中)在四面體ABCD中,平面平面BCD,,且,則四面體ABCD的體積為( )
A.2B.6C.D.
10.(2024·江西·二模)如圖,在直三棱柱中,,∠BAC=π2,點(diǎn),分別為棱,上的動(dòng)點(diǎn)(不包括端點(diǎn)),若,則三棱錐的體積的最大值為( )
A.B.C.D.
1.(2024·陜西西安·模擬預(yù)測)如圖,在矩形中,為邊上的點(diǎn),且,將沿所在直線翻折到的位置,使,則四棱錐的體積為( )
A.B.
C.D.
2.(2024·天津·二模)在如圖所示的幾何體中,底面是邊長為4的正方形,,,,均與底面垂直,且,點(diǎn)E、F分別為線段、的中點(diǎn),記該幾何體的體積為,平面將該幾何體分為兩部分,則體積較小的一部分的體積為( )
A.B.C.D.
3.(2024·北京西城·二模)楔體形構(gòu)件在建筑工程上有廣泛的應(yīng)用.如圖,某楔體形構(gòu)件可視為一個(gè)五面體,其中面為正方形.若,,且與面的距離為,則該楔體形構(gòu)件的體積為( )

A.B.C.D.
4.(2024·四川成都·模擬預(yù)測)我們把所有頂點(diǎn)都在兩個(gè)平行平面內(nèi)的多面體叫做擬柱體,在這兩個(gè)平行平面內(nèi)的面叫做擬柱體的底面,其余各面叫做擬柱體的側(cè)面,兩底面之間的垂直距離叫做擬柱體的高,過高的中點(diǎn)且平行于底面的平面截?cái)M柱體所得的截面稱為中截面.已知擬柱體的體積公式為,其中分別是上?下底面的面積,是中截面的面積,為擬柱體的高.一堆形為擬柱體的建筑材料,其兩底面是矩形且對(duì)應(yīng)邊平行(如圖),下底面長20米,寬10米,堆高1米,上底的長?寬比下底的長?寬各少2米.現(xiàn)在要徹底運(yùn)走這堆建筑材料,若用最大裝載量為5噸的卡車裝運(yùn),則至少需要運(yùn)( )(注:1立方米該建筑材料約重1.5噸)
A.51車B.52車C.54車D.56車
5.(2024·河北保定·三模)如圖,在長方體中,,,是上一點(diǎn),且,則四棱錐的體積為( )
A.B.C.D.
6.(2024·江西·模擬預(yù)測)如圖,將邊長為1的正以邊為軸逆時(shí)針翻轉(zhuǎn)弧度得到,其中,構(gòu)成一個(gè)三棱錐.若該三棱錐的外接球半徑不超過,則的取值范圍為( )

A.B.C.D.
二、填空題
7.(2024·新疆·二模)我國古代數(shù)學(xué)著作《九章算術(shù)》中記載了一種稱為“羨除”的幾何體,該幾何體的一種結(jié)構(gòu)是三個(gè)面均為梯形,其他兩面為三角形的五面體.如圖所示,四邊形,ABFE,均為等腰梯形,,,,,到平面的距離為5,與間的距離為10,則這個(gè)羨除的體積V= .
8.(2024·青海海西·模擬預(yù)測)如圖,在幾何體中,,梯形和梯形為等腰梯形,,若幾何體的體積為,則 .

9.(2024·重慶·三模)已知棱長為1的正方體內(nèi)有一個(gè)動(dòng)點(diǎn)M,滿足,且,則四棱錐體積的最小值為 .
10.(2024·山東菏澤·二模)已知在棱長為2的正方體中,挖去一個(gè)以上下底面各邊中點(diǎn)為頂點(diǎn)的四棱柱,再挖去一個(gè)以左右兩側(cè)面各邊中點(diǎn)為頂點(diǎn)的四棱柱,則原正方體剩下部分的體積為 .
1.(2024·北京·高考真題)漢代劉歆設(shè)計(jì)的“銅嘉量”是龠、合、升、斗、斛五量合一的標(biāo)準(zhǔn)量器,其中升量器、斗量器、斛量器的形狀均可視為圓柱.若升、斗、斛量器的容積成公比為10的等比數(shù)列,底面直徑依次為 ,且斛量器的高為,則斗量器的高為 ,升量器的高為 .
2.(2023·全國·高考真題)(多選)下列物體中,能夠被整體放入棱長為1(單位:m)的正方體容器(容器壁厚度忽略不計(jì))內(nèi)的有( )
A.直徑為的球體
B.所有棱長均為的四面體
C.底面直徑為,高為的圓柱體
D.底面直徑為,高為的圓柱體
3.(2021·天津·高考真題)兩個(gè)圓錐的底面是一個(gè)球的同一截面,頂點(diǎn)均在球面上,若球的體積為,兩個(gè)圓錐的高之比為1:3,則這兩個(gè)圓錐的體積之和為( )
A.B.4πC.D.12π
4.(2021·北京·高考真題)某一時(shí)間段內(nèi),從天空降落到地面上的雨水,未經(jīng)蒸發(fā)、滲漏、流失而在水平面上積聚的深度,稱為這個(gè)時(shí)段的降雨量(單位:).24h降雨量的等級(jí)劃分如下:

在綜合實(shí)踐活動(dòng)中,某小組自制了一個(gè)底面直徑為200 mm,高為300 mm的圓錐形雨量器.若一次降雨過程中,該雨量器收集的24h的雨水高度是150 mm(如圖所示),則這24h降雨量的等級(jí)是
A.小雨B.中雨C.大雨D.暴雨
5.(2020·海南·高考真題)已知正方體ABCD-A1B1C1D1的棱長為2,M、N分別為BB1、AB的中點(diǎn),則三棱錐A-NMD1的體積為
6.(2020·江蘇·高考真題)如圖,六角螺帽毛坯是由一個(gè)正六棱柱挖去一個(gè)圓柱所構(gòu)成的.已知螺帽的底面正六邊形邊長為2 cm,高為2 cm,內(nèi)孔半徑為0.5 cm,則此六角螺帽毛坯的體積是 cm3.
7.(2019·天津·高考真題)已知四棱錐的底面是邊長為的正方形,側(cè)棱長均為.若圓柱的一個(gè)底面的圓周經(jīng)過四棱錐四條側(cè)棱的中點(diǎn),另一個(gè)底面的圓心為四棱錐底面的中心,則該圓柱的體積為 .
8.(2019·江蘇·高考真題)如圖,長方體的體積是120,E為的中點(diǎn),則三棱錐E-BCD的體積是 .
9.(2019·全國·高考真題)學(xué)生到工廠勞動(dòng)實(shí)踐,利用打印技術(shù)制作模型.如圖,該模型為長方體挖去四棱錐后所得的幾何體,其中為長方體的中心,分別為所在棱的中點(diǎn),,打印所用原料密度為,不考慮打印損耗,制作該模型所需原料的質(zhì)量為 .
118.10.(2015·山東·高考真題)直棱柱的底面是邊長為的菱形,側(cè)棱長為,那么直棱柱的側(cè)面積是
5年考情
考題示例
考點(diǎn)分析
關(guān)聯(lián)考點(diǎn)
2024年新I卷,第5題,5分
圓柱表面積的有關(guān)計(jì)算
圓錐表面積的有關(guān)計(jì)算
錐體體積的有關(guān)計(jì)算

2024年新Ⅱ卷,第7題,5分
錐體體積的有關(guān)計(jì)算
臺(tái)體體積的有關(guān)計(jì)算
求線面角
2023年新I卷,第12題,5分
正棱錐及圓柱體的相關(guān)計(jì)算
球體相關(guān)計(jì)算
2023年新I卷,第14題,5分
臺(tái)體體積的有關(guān)計(jì)算

2023年新Ⅱ卷,第9題,5分
圓錐表面積的有關(guān)計(jì)算
錐體體積的有關(guān)計(jì)算
二面角的概念及辨析
二面角大小求線段長度或距離
2023年新Ⅱ卷,第14題,5分
正棱臺(tái)及其有關(guān)計(jì)算
錐體體積的有關(guān)計(jì)算
臺(tái)體體積的有關(guān)計(jì)算

2022年新I卷,第4題,5分
臺(tái)體體積的有關(guān)計(jì)算

2022年新I卷,第8題,5分
錐體體積的有關(guān)計(jì)算
球的體積的有關(guān)計(jì)算
多面體與球體內(nèi)切外接問題
由導(dǎo)數(shù)求函數(shù)的最值 (不含參)
2022年新Ⅱ卷,第11題,5分
錐體體積的有關(guān)計(jì)算
證明線面垂直
2021年新I卷,第3題,5分
圓錐中截面的有關(guān)計(jì)算

2021年新Ⅱ卷,第5題,5分
棱臺(tái)的結(jié)構(gòu)特征和分類
臺(tái)體體積的有關(guān)計(jì)算

2020年新Ⅱ卷,第13題,5分
錐體體積的有關(guān)計(jì)算

名稱
棱柱
棱錐
棱臺(tái)
圖形
底面
互相平行且全等
多邊形
互相平行
側(cè)棱
平行且相等
相交于一點(diǎn)但不一定相等
延長線交于一點(diǎn)
側(cè)面形狀
平行四邊形
三角形
梯形
名稱
圓柱
圓錐
圓臺(tái)

圖形
母線
平行、相等且垂直于底面
相交于一點(diǎn)
延長線交于一點(diǎn)
軸截面
全等的矩形
全等的等腰三角形
全等的等腰梯形

側(cè)面
展開圖
矩形
扇形
扇環(huán)
圓柱
圓錐
圓臺(tái)
側(cè)面展開圖
側(cè)面積公式
S圓柱側(cè)=2πrl
S圓錐側(cè)=πrl
S圓臺(tái)側(cè)=π(r1+r2)l
名稱
幾何體
表面積
體積
柱體(棱柱和圓柱)
S表面積=S側(cè)+2S底
V=S底·h
錐體(棱錐和圓錐)
S表面積=S側(cè)+S底
V=eq \f(1,3)S底·h
臺(tái)體(棱臺(tái)和圓臺(tái))
S表面積=S側(cè)+S上+S下
V=eq \f(1,3)(S上+S下+eq \r(S上S下))h

S=4πR2
V=eq \f(4,3)πR3
等級(jí)
24h降雨量(精確到0.1)
……
……
小雨
0.1~9.9
中雨
10.0~24.9
大雨
25.0~49.9
暴雨
50.0~99.9
……
……
第01講 基本立體圖形、
簡單幾何體的表面積及體積
(7類核心考點(diǎn)精講精練)
1. 5年真題考點(diǎn)分布
2. 命題規(guī)律及備考策略
【命題規(guī)律】本節(jié)內(nèi)容是新高考卷的??純?nèi)容,設(shè)題穩(wěn)定,難度較低,分值為5-6分
【備考策略】1.了解柱、錐、臺(tái)體及簡單組合體的結(jié)構(gòu)特征及其相關(guān)性質(zhì)
2.會(huì)運(yùn)用柱體、錐體、臺(tái)體等組合體的表面積和體積的計(jì)算公式求解相關(guān)問題
【命題預(yù)測】本節(jié)內(nèi)容是新高考卷的??純?nèi)容,一般給定柱、錐、臺(tái)體及簡單組合體,求對(duì)應(yīng)的表面積與體積,需強(qiáng)化復(fù)習(xí).
知識(shí)講解
1.空間幾何體的結(jié)構(gòu)特征
(1)多面體的結(jié)構(gòu)特征
(2)旋轉(zhuǎn)體的結(jié)構(gòu)特征
2.圓柱、圓錐、圓臺(tái)的側(cè)面展開圖及側(cè)面積公式
3.空間幾何體的表面積與體積公式
考點(diǎn)一、空間幾何體的結(jié)構(gòu)特征
1.以下結(jié)論中錯(cuò)誤的是( )
A.經(jīng)過不共面的四點(diǎn)的球有且僅有一個(gè)B.平行六面體的每個(gè)面都是平行四邊形
C.正棱柱的每條側(cè)棱均與上下底面垂直D.棱臺(tái)的每條側(cè)棱均與上下底面不垂直
【答案】D
【分析】由空間幾何體的概念對(duì)選項(xiàng)逐一判斷
【詳解】對(duì)于A,經(jīng)過不共面的四點(diǎn)的球,即為該四面體的外接球,有且僅有一個(gè),故A正確,
對(duì)于B,平行六面體的每個(gè)面都是平行四邊形,故B正確,
對(duì)于C,正棱柱的每條側(cè)棱均與上下底面垂直,故C正確,
對(duì)于D,棱臺(tái)的每條側(cè)棱延長線交于一點(diǎn),側(cè)棱中有可能與底面垂直,故D錯(cuò)誤,
故選:D
2.下列命題:
①有兩個(gè)面平行,其他各面都是平行四邊形的幾何體叫做棱柱;
②有兩側(cè)面與底面垂直的棱柱是直棱柱;
③過斜棱柱的側(cè)棱作棱柱的截面,所得圖形不可能是矩形;
④所有側(cè)面都是全等的矩形的四棱柱一定是正四棱柱.
其中正確命題的個(gè)數(shù)為( )
A.0B.1C.2D.3
【答案】A
【分析】①②③④均可舉出反例.
【詳解】①如圖1,滿足有兩個(gè)面平行,其他各面都是平行四邊形,
顯然不是棱柱,故①錯(cuò)誤;
②如圖2,滿足兩側(cè)面與底面垂直,但不是直棱柱,②錯(cuò)誤;
③如圖3,四邊形為矩形,
即過斜棱柱的側(cè)棱作棱柱的截面,所得圖形可能是矩形,③錯(cuò)誤;
④所有側(cè)面都是全等的矩形的四棱柱不一定是正四棱柱,因?yàn)閮傻酌娌灰欢ㄊ钦叫危苠e(cuò)誤.
故選:A
3.(多選)如圖,我們常見的足球是由若干個(gè)正五邊形和正六邊形皮革縫合而成.如果我們把足球抽象成一個(gè)多面體,它有60個(gè)頂點(diǎn),每個(gè)頂點(diǎn)發(fā)出的棱有3條,設(shè)其頂點(diǎn)數(shù)V,面數(shù)F與棱數(shù)E,滿足(Euler's frmula),據(jù)此判斷,關(guān)于這個(gè)多面體的說法正確的是( )
A.共有20個(gè)六邊形
B.共有10個(gè)五邊形
C.共有90條棱
D.共有32個(gè)面
【答案】ACD
【分析】分別設(shè)出正五邊形和正六邊形的個(gè)數(shù),利用關(guān)系式即可解出正五邊形和正六邊形的數(shù)量,以及棱數(shù)和面數(shù).
【詳解】解:由題意,
設(shè)共有m個(gè)正五邊形,n個(gè)正六邊形,
解得:.
B錯(cuò)誤.
∵頂點(diǎn)數(shù):,
解得:,
∴A正確.
面數(shù):.
∴D正確.
棱數(shù):.
C正確.
故選:ACD.
1.下列命題是真命題的是( )
A.兩個(gè)四棱錐可以拼成一個(gè)四棱柱B.正三棱錐的底面和側(cè)面都是等邊三角形
C.經(jīng)過不共線的三個(gè)點(diǎn)的球有且只有一個(gè)D.直棱柱的側(cè)面是矩形
【答案】D
【分析】利用空間幾何體的結(jié)構(gòu),依次分析選項(xiàng)即可得到答案.
【詳解】對(duì)于A,兩個(gè)四棱錐不一定可以拼成一個(gè)四棱柱,A錯(cuò)誤.
對(duì)于B,正三棱錐的底面是等邊三角形,側(cè)面是等腰三角形,不一定是等邊三角形,B錯(cuò)誤.
對(duì)于C,經(jīng)過不共線的三個(gè)點(diǎn)只能確定一個(gè)平面,經(jīng)過不共線的三個(gè)點(diǎn)的球有無數(shù)個(gè),C錯(cuò)誤.
對(duì)于D,直棱柱的側(cè)面是矩形,D正確.
故選:D
2.下面關(guān)于空間幾何體敘述正確的有( )
A.圓柱的所有母線長都相等B.底面是正方形的棱錐是正四棱錐
C.一個(gè)棱臺(tái)最少有5個(gè)面D.用一平面去截圓臺(tái),截面一定是圓面
【答案】AC
【分析】根據(jù)多面體和旋轉(zhuǎn)體的定義和特征即可一一判斷.
【詳解】對(duì)于A,根據(jù)圓柱的定義可知,母線均與圓柱的軸平行,則其長度都相等,故A正確;
對(duì)于B,只有底面是正方形,且頂點(diǎn)在底面上的射影為底面正方形的中心時(shí),才是正四棱錐,故B錯(cuò)誤;
對(duì)于C,根據(jù)棱臺(tái)的定義知,底面邊數(shù)至少為3,故棱臺(tái)的表面至少有兩個(gè)底面和三個(gè)側(cè)面,即五個(gè)平面,故C正確;
對(duì)于D,若用一個(gè)與圓臺(tái)底面不平行的平面截圓臺(tái),則截面將不是圓面,故D錯(cuò)誤.
故選:AC.
3.給出下列命題:
①長方體是四棱柱;
②直四棱柱是長方體;
③底面是正多邊形的棱錐一定是正棱錐;
④延長一個(gè)棱臺(tái)的各條側(cè)棱,它們相交于一點(diǎn).
則正確的是( )
A.①B.②C.③D.④
【答案】AD
【分析】根據(jù)棱柱、棱錐及棱臺(tái)的定義判斷即可;
【詳解】解:對(duì)于①:長方體滿足有兩個(gè)面互相平行且全等,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,故長方體是四棱柱,故①正確;
對(duì)于②:如果直四棱柱的底面不是矩形,則這樣的直四棱柱不是長方體,故②錯(cuò)誤;
對(duì)于③:如果棱錐的底面是正多邊形,但頂點(diǎn)在底面的射影不是底面的中心,這樣的棱錐不是正棱錐,故③錯(cuò)誤;
對(duì)于④:用平行于棱錐底面的平面截棱錐,截面與底面之間的部分為棱臺(tái),故延長一個(gè)棱臺(tái)的各條側(cè)棱,它們必相交于一點(diǎn),故④正確;
故選:AD
考點(diǎn)二、柱體的表面積與體積
1.(2024·上?!と#┮阎獔A柱的底面半徑為3cm,側(cè)面積為24πcm3,則此圓柱的體積為 cm3
【答案】36π
【分析】先根據(jù)已知條件求出圓柱的高,再利用圓柱的體積公式可求得結(jié)果.
【詳解】設(shè)圓柱的高為?,則,得,
所以此圓柱的體積為,
故答案為:36π
2.(全國·高考真題)在長方體ABCD?A1B1C1D1中,,AC1與平面BB1C1C所成的角為30°,則該長方體的體積為
A.8B.C.82D.83
【答案】C
【分析】首先畫出長方體ABCD?A1B1C1D1,利用題中條件,得到,根據(jù)AB=2,求得,可以確定,之后利用長方體的體積公式求出長方體的體積.
【詳解】在長方體ABCD?A1B1C1D1中,連接BC1,

根據(jù)線面角的定義可知,
因?yàn)锳B=2,所以,從而求得,
所以該長方體的體積為,故選C.
【點(diǎn)睛】該題考查的是長方體的體積的求解問題,在解題的過程中,需要明確長方體的體積公式為長寬高的乘積,而題中的條件只有兩個(gè)值,所以利用題中的條件求解另一條邊的長就顯得尤為重要,此時(shí)就需要明確線面角的定義,從而得到量之間的關(guān)系,從而求得結(jié)果.
3.(江蘇·高考真題)設(shè)甲、乙兩個(gè)圓柱的底面積分別為S1,S2,體積分別為V1,V2,若它們的側(cè)面積相等,且=94,則V1V2的值是 .
【答案】
【詳解】試題分析:設(shè)兩個(gè)圓柱的底面半徑分別為R,r;高分別為H,h;∵,∴,它們的側(cè)面積相等,∴,∴.故答案為32.
考點(diǎn):1.棱柱、棱錐、棱臺(tái)的體積;2.旋轉(zhuǎn)體(圓柱、圓錐、圓臺(tái)).
4.(2024·天津·高考真題)一個(gè)五面體.已知,且兩兩之間距離為1.并已知.則該五面體的體積為( )
A.36B.C.32D.
【答案】C
【分析】采用補(bǔ)形法,補(bǔ)成一個(gè)棱柱,求出其直截面,再利用體積公式即可.
【詳解】用一個(gè)完全相同的五面體(頂點(diǎn)與五面體一一對(duì)應(yīng))與該五面體相嵌,使得;;重合,
因?yàn)?,且兩兩之間距離為1.,
則形成的新組合體為一個(gè)三棱柱,
該三棱柱的直截面(與側(cè)棱垂直的截面)為邊長為1的等邊三角形,側(cè)棱長為,
.
故選:C.
1.(上海·高考真題)若正三棱柱的所有棱長均為,且其體積為,則 .
【答案】4
【詳解】試題分析:棱柱的底面積為
考點(diǎn):棱柱體積
2.(2024·山東·二模)已知圓柱的底面半徑為4,側(cè)面面積為16π,則該圓柱的母線長等于 .
【答案】2
【分析】根據(jù)圓柱的側(cè)面積公式求解即可.
【詳解】由題意可知圓柱的底面周長,
所以根據(jù)圓柱的側(cè)面面積公式可知,該圓柱的母線長,
故答案為:
3.(全國·高考真題)正三棱柱側(cè)面的一條對(duì)角線長為2,且與底面成45°角,則此三棱柱的體積為( )
A.62B.6C.D.63
【答案】A
【分析】結(jié)合已知條件,求出正三棱柱底面邊長和高,然后利用柱體體積公式求解即可.
【詳解】因?yàn)檎庵鶄?cè)面的一條對(duì)角線長為2,且與底面成45°角,
所以正三棱柱的側(cè)面為正方形,且這個(gè)正方形的邊長為2,
即正三棱柱的底面邊長為2,高?=2,
故正三棱柱的底面面積,
從而正三棱柱的體積為.
故選:A.
4.(全國·高考真題)已知圓柱的上、下底面的中心分別為O1,O2,過直線O1O2的平面截該圓柱所得的截面是面積為8的正方形,則該圓柱的表面積為
A.B.C.D.
【答案】B
【詳解】分析:首先根據(jù)正方形的面積求得正方形的邊長,從而進(jìn)一步確定圓柱的底面圓半徑與圓柱的高,從而利用相關(guān)公式求得圓柱的表面積.
詳解:根據(jù)題意,可得截面是邊長為22的正方形,
結(jié)合圓柱的特征,可知該圓柱的底面為半徑是2的圓,且高為22,
所以其表面積為,故選B.
點(diǎn)睛:該題考查的是有關(guān)圓柱的表面積的求解問題,在解題的過程中,需要利用題的條件確定圓柱的相關(guān)量,即圓柱的底面圓的半徑以及圓柱的高,在求圓柱的表面積的時(shí)候,一定要注意是兩個(gè)底面圓與側(cè)面積的和.
考點(diǎn)三、錐體的表面積與體積
1.(2021·全國·高考真題)已知一個(gè)圓錐的底面半徑為6,其體積為則該圓錐的側(cè)面積為 .
【答案】
【分析】利用體積公式求出圓錐的高,進(jìn)一步求出母線長,最終利用側(cè)面積公式求出答案.
【詳解】∵


∴.
故答案為:.
2.(2023·全國·高考真題)在三棱錐P?ABC中,是邊長為2的等邊三角形,,則該棱錐的體積為( )
A.1B.C.2D.3
【答案】A
【分析】證明AB⊥平面,分割三棱錐為共底面兩個(gè)小三棱錐,其高之和為AB得解.
【詳解】取中點(diǎn),連接,如圖,
是邊長為2的等邊三角形,,
,又平面,,
平面,
又,,
故,即,
所以,
故選:A
3.(2023·全國·高考真題)已知四棱錐P?ABCD的底面是邊長為4的正方形,,則△PBC的面積為( )
A.22B.32C.42D.
【答案】C
【分析】法一:利用全等三角形的證明方法依次證得,,從而得到,再在△PAC中利用余弦定理求得,從而求得,由此在△PBC中利用余弦定理與三角形面積公式即可得解;
法二:先在△PAC中利用余弦定理求得,,從而求得,再利用空間向量的數(shù)量積運(yùn)算與余弦定理得到關(guān)于的方程組,從而求得,由此在△PBC中利用余弦定理與三角形面積公式即可得解.
【詳解】法一:
連結(jié)AC,BD交于O,連結(jié)PO,則O為AC,BD的中點(diǎn),如圖,
因?yàn)榈酌鏋檎叫?,AB=4,所以,則,
又,,所以,則,
又,,所以,則,
在△PAC中,,
則由余弦定理可得,
故,則,
故在△PBC中,,
所以,
又,所以,
所以△PBC的面積為.
法二:
連結(jié)AC,BD交于O,連結(jié)PO,則O為AC,BD的中點(diǎn),如圖,
因?yàn)榈酌鏋檎叫?,AB=4,所以,
在△PAC中,,
則由余弦定理可得,故,
所以,則,
不妨記,
因?yàn)?,所以?br>即,
則,整理得①,
又在△PBD中,,即,則②,
兩式相加得,故,
故在△PBC中,,
所以,
又,所以,
所以△PBC的面積為.
故選:C.
4.(2023·天津·高考真題)在三棱錐P?ABC中,點(diǎn)M,N分別在棱PC,PB上,且,,則三棱錐和三棱錐P?ABC的體積之比為( )
A.19B.29C.13D.49
【答案】B
【分析】分別過作,垂足分別為.過作平面PAC,垂足為,連接,過作,垂足為.先證平面PAC,則可得到,再證.由三角形相似得到,,再由即可求出體積比.
【詳解】如圖,分別過作,垂足分別為.過作平面PAC,垂足為,連接,過作,垂足為.

因?yàn)槠矫鍼AC,平面,所以平面平面PAC.
又因?yàn)槠矫嫫矫?,,平面,所以平面PAC,且.
在中,因?yàn)?,所以,所以?br>在中,因?yàn)?,所以?br>所以.
故選:B
1.(2024·全國·高考真題)已知圓柱和圓錐的底面半徑相等,側(cè)面積相等,且它們的高均為3,則圓錐的體積為( )
A.B.C.D.
【答案】B
【分析】設(shè)圓柱的底面半徑為r,根據(jù)圓錐和圓柱的側(cè)面積相等可得半徑r的方程,求出解后可求圓錐的體積.
【詳解】設(shè)圓柱的底面半徑為r,則圓錐的母線長為,
而它們的側(cè)面積相等,所以即,
故r=3,故圓錐的體積為.
故選:B.
2.(2023·全國·高考真題)已知圓錐PO的底面半徑為,O為底面圓心,PA,PB為圓錐的母線,∠AOB=120°,若△PAB的面積等于934,則該圓錐的體積為( )
A.πB.6πC.3πD.36π
【答案】B
【分析】根據(jù)給定條件,利用三角形面積公式求出圓錐的母線長,進(jìn)而求出圓錐的高,求出體積作答.
【詳解】在△AOB中,,而,取AB中點(diǎn)C,連接,有,如圖,
,,由△PAB的面積為934,得,
解得,于是,
所以圓錐的體積.
故選:B
3.(2022·全國·高考真題)甲、乙兩個(gè)圓錐的母線長相等,側(cè)面展開圖的圓心角之和為2π,側(cè)面積分別為和,體積分別為和.若,則( )
A.5B.22C.D.
【答案】C
【分析】設(shè)母線長為,甲圓錐底面半徑為r1,乙圓錐底面圓半徑為r2,根據(jù)圓錐的側(cè)面積公式可得,再結(jié)合圓心角之和可將r1,r2分別用表示,再利用勾股定理分別求出兩圓錐的高,再根據(jù)圓錐的體積公式即可得解.
【詳解】解:設(shè)母線長為,甲圓錐底面半徑為r1,乙圓錐底面圓半徑為r2,
則,
所以,
又,
則,
所以,
所以甲圓錐的高,
乙圓錐的高,
所以.
故選:C.
4.(2022·全國·高考真題)(多選)如圖,四邊形為正方形,平面,,記三棱錐,F(xiàn)?ABC,的體積分別為,則( )
A.B.
C.D.
【答案】CD
【分析】直接由體積公式計(jì)算V1,V2,連接交于點(diǎn),連接,由計(jì)算出,依次判斷選項(xiàng)即可.
【詳解】
設(shè),因?yàn)槠矫?,,則,
,連接交于點(diǎn),連接,易得BD⊥AC,
又平面,AC?平面,則,又,平面,則AC⊥平面,
又,過作于,易得四邊形為矩形,則,
則,,
,則,,,
則,則,,,故A、B錯(cuò)誤;C、D正確.
故選:CD.
考點(diǎn)四、臺(tái)體的表面積與體積
1.(2021·全國·高考真題)正四棱臺(tái)的上?下底面的邊長分別為2,4,側(cè)棱長為2,則其體積為( )
A.B.C.D.
【答案】D
【分析】由四棱臺(tái)的幾何特征算出該幾何體的高及上下底面面積,再由棱臺(tái)的體積公式即可得解.
【詳解】作出圖形,連接該正四棱臺(tái)上下底面的中心,如圖,
因?yàn)樵撍睦馀_(tái)上下底面邊長分別為2,4,側(cè)棱長為2,
所以該棱臺(tái)的高,
下底面面積,上底面面積,
所以該棱臺(tái)的體積.
故選:D.
2.(2023·全國·高考真題)在正四棱臺(tái)ABCD?A1B1C1D1中,,則該棱臺(tái)的體積為 .
【答案】/
【分析】結(jié)合圖像,依次求得,從而利用棱臺(tái)的體積公式即可得解.
【詳解】如圖,過作,垂足為,易知為四棱臺(tái)ABCD?A1B1C1D1的高,

因?yàn)椋?br>則,
故,則,
所以所求體積為.
故答案為:.
3.(2022·全國·高考真題)南水北調(diào)工程緩解了北方一些地區(qū)水資源短缺問題,其中一部分水蓄入某水庫.已知該水庫水位為海拔時(shí),相應(yīng)水面的面積為;水位為海拔時(shí),相應(yīng)水面的面積為,將該水庫在這兩個(gè)水位間的形狀看作一個(gè)棱臺(tái),則該水庫水位從海拔上升到時(shí),增加的水量約為()( )
A.B.C.D.
【答案】C
【分析】根據(jù)題意只要求出棱臺(tái)的高,即可利用棱臺(tái)的體積公式求出.
【詳解】依題意可知棱臺(tái)的高為(m),所以增加的水量即為棱臺(tái)的體積V.
棱臺(tái)上底面積,下底面積,


故選:C.
4.(2024·全國·高考真題)已知圓臺(tái)甲、乙的上底面半徑均為,下底面半徑均為r2,圓臺(tái)的母線長分別為,,則圓臺(tái)甲與乙的體積之比為 .
【答案】64
【分析】先根據(jù)已知條件和圓臺(tái)結(jié)構(gòu)特征分別求出兩圓臺(tái)的高,再根據(jù)圓臺(tái)的體積公式直接代入計(jì)算即可得解.
【詳解】由題可得兩個(gè)圓臺(tái)的高分別為,
,
所以.
故答案為:64.
1.(2024·全國·模擬預(yù)測)已知一個(gè)高為6的圓錐被平行于底面的平面截去一個(gè)高為3的圓錐,所得圓臺(tái)的上、下底面圓周均在球的球面上,球的體積為,且球心在該圓臺(tái)內(nèi),則該圓臺(tái)的表面積為( )
A.B.
C.D.
【答案】B
【分析】設(shè)圓錐的底面半徑為2r,球心到圓臺(tái)上底面的距離為,由球的體積可得半徑為R=5,結(jié)合圓臺(tái)的結(jié)構(gòu)特征列式解得,進(jìn)而可求得表面積.
【詳解】設(shè)圓錐的底面半徑為2r,依題意得該圓臺(tái)的上底面半徑為r,且圓臺(tái)的高為3.
設(shè)球心到圓臺(tái)上底面的距離為,球的半徑為R,
由球的體積為,解得R=5,
因?yàn)辄c(diǎn)在該圓臺(tái)內(nèi),則, 解得,
可得該圓臺(tái)的母線長,
所以圓臺(tái)的表面積為.
故選:B.
2.(2024·陜西安康·模擬預(yù)測)在正四棱臺(tái)ABCD?A1B1C1D1中,,若正四棱臺(tái)的高為,則其表面積為( )
A.B.C.D.
【答案】D
【分析】設(shè),則,連接,交于點(diǎn),連接交于點(diǎn)O1,連接OO1,即可得到OO1為正四棱臺(tái)的高?,由勾股定理求出,再求出斜高,最后由表面積公式計(jì)算可得.
【詳解】設(shè),則,
如圖,連接,交于點(diǎn),連接交于點(diǎn)O1,連接OO1,
由正四棱臺(tái)的幾何性質(zhì)可知分別是上?下底面的中心,
所以平面平面A1B1C1D1,所以O(shè)O1為正四棱臺(tái)的高?,
所以由題可知?=22,過點(diǎn)作交于點(diǎn),
則,即,解得a=22,
過點(diǎn)作交于點(diǎn),則為斜高,此時(shí),
所以正四棱臺(tái)的表面積為.
故選:D.
3.(2024·天津河西·三模)如圖,在三棱柱中,E,F(xiàn)分別為AB,AC的中點(diǎn),平面將三棱柱分成體積為V1,V2兩部分,則( )
A.1∶1B.4∶3C.6∶5D.7∶5
【答案】D
【分析】根據(jù)割補(bǔ)法結(jié)合棱臺(tái)的體積公式,即可求得答案.
【詳解】設(shè)三棱柱的高為h,上下底面面積均為S,體積為V,
則,
因?yàn)镋,F(xiàn)分別為AB,AC的中點(diǎn),故,
結(jié)合題意可知幾何體為棱臺(tái),
則,
故,故,
故選:D
4.(2024·新疆喀什·二模)(多選)如圖圓臺(tái)O1O2,在軸截面中,,下面說法正確的是( )
A.線段AC=23
B.該圓臺(tái)的表面積為11π
C.該圓臺(tái)的體積為73π
D.沿著該圓臺(tái)的表面,從點(diǎn)到中點(diǎn)的最短距離為5
【答案】ABD
【分析】在等腰梯形中求出判斷A;利用圓臺(tái)表面積公式、體積公式計(jì)算判斷BC;利用側(cè)面展開圖計(jì)算判斷D.
【詳解】顯然四邊形是等腰梯形,,其高即為圓臺(tái)的高
對(duì)于A,在等腰梯形中,,A正確;
對(duì)于B,圓臺(tái)的表面積,B正確;
對(duì)于C,圓臺(tái)的體積,C錯(cuò)誤;
對(duì)于D,將圓臺(tái)一半側(cè)面展開,如下圖中扇環(huán)且為中點(diǎn),
而圓臺(tái)對(duì)應(yīng)的圓錐半側(cè)面展開為COD且,又,
在Rt△中,cm,斜邊上的高為,即與弧相離,
所以C到AD中點(diǎn)的最短距離為5cm,D正確.

故選:ABD
考點(diǎn)五、組合體的表面積與體積
1.(2024·遼寧大連·一模)陀螺起源于我國,最早出土的石制陀螺是在山西夏縣發(fā)現(xiàn)的新石器時(shí)代遺址.如圖所示的是一個(gè)陀螺立體結(jié)構(gòu)圖.已知,底面圓的直徑AB=12cm,圓柱體部分的高,圓錐體部分的高,則這個(gè)陀螺的表面積(單位:)是( )

A.B.C.D.
【答案】C
【分析】由題意先求圓錐的母線長,結(jié)合圓柱和圓錐的側(cè)面積公式分析求解.
【詳解】由題意可知:圓錐的母線長為,
所以這個(gè)陀螺的表面積是.
故選:C.
2.(2024·湖北武漢·二模)陀螺是中國民間較早的娛樂工具之一,它可以近似地視為由一個(gè)圓錐和一個(gè)圓柱組合而成的幾何體,如圖1是一種木陀螺,其直觀圖如圖2所示,,分別為圓柱上、下底面圓的圓心,為圓錐的頂點(diǎn),若圓錐的底面圓周長為,高為,圓柱的母線長為4,則該幾何體的體積是( )

A.B.32πC.D.
【答案】C
【分析】求出圓錐的底面半徑,根據(jù)圓錐以及圓柱的體積公式,即可求得答案.
【詳解】設(shè)圓錐的底面半徑為r,則,高為,
故圓錐的體積為,
圓柱的底面半徑也為,母線長也即高為4,
則圓柱的體積為,
故幾何體的體積為,
故選:C
3.(2022·天津·高考真題)如圖,“十字歇山”是由兩個(gè)直三棱柱重疊后的景象,重疊后的底面為正方形,直三棱柱的底面是頂角為,腰為3的等腰三角形,則該幾何體的體積為( )
A.23B.24C.26D.27
【答案】D
【分析】作出幾何體直觀圖,由題意結(jié)合幾何體體積公式即可得組合體的體積.
【詳解】該幾何體由直三棱柱及直三棱柱組成,作于M,如圖,
因?yàn)?,所以?br>因?yàn)橹丿B后的底面為正方形,所以,
在直棱柱中,AB⊥平面BHC,則,
由AB∩BC=B可得平面,
設(shè)重疊后的EG與交點(diǎn)為

則該幾何體的體積為.
故選:D.
1.(2022·河南鄭州·三模)魯班鎖起源于中國古代建筑的榨卯結(jié)構(gòu).這種三維的拼插器具內(nèi)部的凹凸部分(即榫卯結(jié)構(gòu))嚙合,十分巧妙,魯班鎖類玩具比較多,形狀和內(nèi)部的構(gòu)造各不相同,一般都是易拆難裝,如圖(1),這是一種常見的魯班鎖玩具,圖(2)是該魯班鎖玩具的直觀圖.已知該魯班鎖玩具每條棱的長均為1,則該魯班鎖玩具的表面積為( )
B.
C.D.
【答案】A
【分析】先求出正八邊形的面積,再由該魯班鎖玩具的表面積為6個(gè)邊長為1的正八邊形和8個(gè)邊長為1的正三角形的面積和計(jì)算表面積即可.
【詳解】
由圖可知:該魯班鎖玩具的表面積為6個(gè)邊長為1的正八邊形和8個(gè)邊長為1的正三角形的面積和,如圖為正八邊形的平面圖,易得,作,垂足為,則,則八邊形的面積為,則該魯班鎖玩具的表面積為.
故選:A.
2.(2024·福建福州·模擬預(yù)測)如圖,六面體的一個(gè)面是邊長為2的正方形,,CC1,DD1均垂直于平面,且,,則該六面體的體積等于 ,表面積等于 .
【答案】 6 22
【分析】根據(jù),CC1,DD1均垂直于平面,所以,在DD1上取,連接,從而根據(jù)線線平行可得故為三棱柱,為三棱柱,根據(jù)柱體體積公式即可得該六面體的體積,根據(jù)幾何體外表面的線線關(guān)系結(jié)合勾股定理、余弦定理、三角形面積公式、梯形面積公式、正方形面積公式,即可得幾何體的表面積.
【詳解】如圖,在DD1上取,連接,
因?yàn)?,CC1,DD1均垂直于平面,所以,
則,因?yàn)檎叫?,所以?br>又平面,所以DC⊥平面,
由可得四邊形為平行四邊形,所以,
因?yàn)槊鏋檎叫?,則,所以,
則四邊形為平行四邊形,所以,
又平面,MC?平面,所以平面,
因?yàn)槠矫嫫矫?,則,
所以四邊形為平行四邊形,所以,
故為三棱柱,為三棱柱,
則該六面體的體積;
如圖,連接,
又,,
所以,
則在四邊形中,由余弦定理得,
所以,則,
該六面體的表面積
.
故答案為:;.
【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:解決本題的關(guān)鍵是確定六面體的線線關(guān)系.關(guān)于求幾何體的體積,要注意分割與補(bǔ)形.將不規(guī)則的幾何體通過分割或補(bǔ)形將其轉(zhuǎn)化為規(guī)則的幾何體求解.
考點(diǎn)六、數(shù)學(xué)文化之表面積與體積
1.(全國·高考真題)(2015新課標(biāo)全國I理科)《九章算術(shù)》是我國古代內(nèi)容極為豐富的數(shù)學(xué)名著,書中有如下問題:“今有委米依垣內(nèi)角,下周八尺,高五尺.問:積及為米幾何?”其意思為:“在屋內(nèi)墻角處堆放米(如圖,米堆為一個(gè)圓錐的四分之一),米堆底部的弧長為8尺,米堆的高為5尺,問米堆的體積和堆放的米各為多少?”已知1斛米的體積約為1.62立方尺,圓周率約為3,估算出堆放的米約有

A.14斛B.22斛
C.36斛D.66斛
【答案】B
【詳解】試題分析:設(shè)圓錐底面半徑為r,則,所以,所以米堆的體積為=,故堆放的米約為÷1.62≈22,故選B.
考點(diǎn):圓錐的性質(zhì)與圓錐的體積公式
2.(2024·浙江·模擬預(yù)測)清代的蘇州府被稱為天下糧倉,大批量的糧食要從蘇州府運(yùn)送到全國各地.為了核準(zhǔn)糧食的數(shù)量,蘇州府制作了“小嘴大肚”的官斛用以計(jì)算糧食的多少,五斗為一斛,而一只官斛的容量恰好為一斛,其形狀近似于正四棱臺(tái),上口為正方形,內(nèi)邊長為25cm,下底也為正方形,內(nèi)邊長為50cm,斛內(nèi)高36cm,那么一斗米的體積大約為立方厘米?( )
A.10500B.12500C.31500D.52500
【答案】A
【分析】利用棱臺(tái)的體積公式,即可計(jì)算得出答案.
【詳解】一斛米的體積為,
因?yàn)槲宥窞橐货砸欢访椎捏w積為,
故選:A.
3.(2024·福建寧德·模擬預(yù)測)《綴術(shù)》中提出的“緣冪勢既同,則積不容異”被稱為祖暅原理,其意思是:如果兩個(gè)等高的幾何體在同高處被截得的兩截面面積均相等,那么這兩個(gè)幾何體的體積相等.該原理常應(yīng)用于計(jì)算某些幾何體的體積.如圖,某個(gè)西晉越窯臥足杯的上下底為互相平行的圓面,側(cè)面為球面的一部分,上底直徑為,下底直徑為6cm,上下底面間的距離為3cm,則該臥足杯側(cè)面所在的球面的半徑是 cm;臥足杯的容積是 cm3(杯的厚度忽略不計(jì))
【答案】
【分析】設(shè)球體的半徑為R,OO1=x,得到,解出,求出球體半徑;由祖暅原理知,碗的體積等于下圖右邊中間高為的圓柱體積減去一個(gè)圓臺(tái),分別求出圓柱和圓臺(tái)的容積,作差即可求解.
【詳解】如下圖:設(shè)球體的半徑為R,OO1=x,由,
得,解得,所以;
作一個(gè)高與球的半徑相等,底面半徑也與球的半徑相等的圓柱,可得過O1的兩截面的面積相等,
由祖暅原理知,碗的體積等于下圖右邊中間高為的圓柱體積減去一個(gè)圓臺(tái),
設(shè)圓臺(tái)上表面半徑為r1,則,
下表面半徑為r2,所以,
, .
.故答案為:;.
1.(2024·山東菏澤·模擬預(yù)測)菏澤市博物館里,有一條深埋600多年的元代沉船,對(duì)于研究元代的發(fā)展提供了不可多得的實(shí)物資料.沉船出土了豐富的元代瓷器,其中的白地褐彩龍風(fēng)紋罐(如圖)的高約為36cm,把該瓷器看作兩個(gè)相同的圓臺(tái)拼接而成(如圖),圓臺(tái)的上底直徑約為,下底直徑約為40cm,忽略其壁厚,則該瓷器的容積約為( )
A.B.C.D.
【答案】B
【分析】根據(jù)圓臺(tái)體積公式求解.
【詳解】根據(jù)題意,.
故選:B
2.(2024·四川·三模)龍洗,古代中國盥洗用具,狀貌像鼎,用青銅鑄造,因盆內(nèi)有龍紋而稱之為龍洗,中國傳說中也稱作聚寶盆.其盆體可以近似看作一個(gè)圓臺(tái),現(xiàn)有一龍洗盆高,盆口直徑24cm,盆底直徑.現(xiàn)往盆內(nèi)注水,當(dāng)水深為4cm時(shí),則盆內(nèi)水的體積為( )(圓臺(tái)的體積公式:,其中分別表示圓臺(tái)上下底面的面積)
A.B.C.D.
【答案】B
【分析】求出有水部分的高,根據(jù)圓臺(tái)的體積公式,即可求得答案.
【詳解】由題意可知,該龍洗盆的軸截面圖如圖:
龍洗盆上底半徑為12cm,下底半徑為6cm,
當(dāng)水深為4cm時(shí),占盆高的,此時(shí)水面的半徑為cm,
則盆內(nèi)水的體積,
故選:B
3.(2024高三·河南·專題練習(xí))我國古代數(shù)學(xué)名著《數(shù)書九章》中有“天池盆測雨”題:在下雨時(shí),用一個(gè)圓臺(tái)形的天池盆接雨水,天池盆盆口直徑為二尺八寸,盆底直徑為一尺二寸,盆深一尺八寸,若盆中積水深九寸,則平地降雨量是(注:①平地降雨量等于盆中積水體積除以盆口面積;②一尺等于十寸)( )
A.6寸B.4寸C.3寸D.2寸
【答案】C
【分析】由題意得到盆中水面的半徑,利用圓臺(tái)的體積公式求出水的體積,用水的體積除以盆的上底面面積即可得到答案.
【詳解】
如圖,由題意可知,天池盆上底面半徑為14寸,下底面半徑為6寸,高為18寸,
因?yàn)榉e水深9寸,所以水面半徑為寸,
則盆中水的體積為立方寸,
所以平地降雨量等于寸.
故選:C.
考點(diǎn)七、表面積與體積中的最值及范圍問題
1.(2022·全國·高考真題)已知正四棱錐的側(cè)棱長為l,其各頂點(diǎn)都在同一球面上.若該球的體積為,且,則該正四棱錐體積的取值范圍是( )
A.B.C.D.
【答案】C
【分析】設(shè)正四棱錐的高為,由球的截面性質(zhì)列方程求出正四棱錐的底面邊長與高的關(guān)系,由此確定正四棱錐體積的取值范圍.
【詳解】∵球的體積為,所以球的半徑R=3,
[方法一]:導(dǎo)數(shù)法
設(shè)正四棱錐的底面邊長為2a,高為,
則,,
所以,
所以正四棱錐的體積,
所以,
當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),,
所以當(dāng)時(shí),正四棱錐的體積取最大值,最大值為,
又時(shí),,時(shí),,
所以正四棱錐的體積的最小值為274,
所以該正四棱錐體積的取值范圍是.
故選:C.
[方法二]:基本不等式法
由方法一故所以當(dāng)且僅當(dāng)?=4取到,
當(dāng)時(shí),得,則
當(dāng)時(shí),球心在正四棱錐高線上,此時(shí),
,正四棱錐體積,故該正四棱錐體積的取值范圍是
2.(2024·全國·模擬預(yù)測)“冪勢既同,則積不容異”,這是“祖暅原理”,可以描述為,夾在兩個(gè)平行平面之間的兩個(gè)幾何體,總被平行于這兩個(gè)平面的任意平面所截,如果截得的兩個(gè)截面的面積總相等,那么這兩個(gè)幾何體的體積相等.已知圓錐的軸截面是邊長為2的等邊三角形,在圓錐內(nèi)部放置一個(gè)平行六面體,則該平行六面體的體積的最大值為( )
A.B.34C.D.
【答案】D
【分析】根據(jù)祖暅原理知,圓錐內(nèi)接斜平行六面體的體積與直平行六面體的體積相同,所以圓錐內(nèi)接斜平行六面體的體積的最大值為圓錐內(nèi)接正四棱柱的體積的最大值,求解即可.
【詳解】根據(jù)祖暅原理知,圓錐內(nèi)接斜平行六面體的體積與直平行六面體的體積相同.
當(dāng)?shù)酌鏋檎叫螘r(shí),平行六面體的底面面積最大,
所以圓錐內(nèi)接斜平行六面體的體積的最大值為圓錐內(nèi)接正四棱柱的體積的最大值,
如圖(1),設(shè)正四棱柱的底面邊長為x,高為y,
作出圓錐的軸截面,如圖(2),

由圖可知,,,,AB=2.
易知,,
所以,而,則,
當(dāng)且僅當(dāng),即時(shí),等號(hào)成立,
所以.
故選:D.
【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:本題解決的關(guān)鍵是,利用祖暅原理將問題轉(zhuǎn)化為求圓錐的內(nèi)接正四棱柱的體積,從而得解.
3.(2024·河南·模擬預(yù)測)如圖,已知直三棱柱的體積為4,AC⊥BC,,D為的中點(diǎn),E為線段AC上的動(dòng)點(diǎn)(含端點(diǎn)),則平面BDE截直三棱柱所得的截面面積的取值范圍為( )

A.B.C.D.
【答案】A
【分析】過作,交A1C1于,連接,取的中點(diǎn),連接,可得平面BDE截直三棱柱所得的截面為梯形,根據(jù)邊長關(guān)系求出梯形的面積即可得到答案.
【詳解】直三棱柱的體積為4,AC⊥BC,,所以,解得,
過作,交A1C1于,連接,取的中點(diǎn),連接,

設(shè),
①當(dāng)時(shí),平面BDE截直三棱柱所得的截面為正方形,面積為,
②當(dāng)0

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2025高考數(shù)學(xué)專項(xiàng)講義第01講函數(shù)及其性質(zhì)(單調(diào)性、奇偶性、周期性、對(duì)稱性)(學(xué)生版+解析):

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2025高考數(shù)學(xué)專項(xiàng)講義第01講函數(shù)與導(dǎo)數(shù)中的新定義綜合(學(xué)生版+解析):

這是一份2025高考數(shù)學(xué)專項(xiàng)講義第01講函數(shù)與導(dǎo)數(shù)中的新定義綜合(學(xué)生版+解析),共165頁。學(xué)案主要包含了高斯取整函數(shù),二階行列式,狄利克雷函數(shù),sgnx函數(shù),最大值最小值函數(shù),歐拉函數(shù),黎曼函數(shù),曲率等內(nèi)容,歡迎下載使用。

新高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí)講義第7章 §7.1 基本立體圖形、簡單幾何體的表面積與體積(含解析):

這是一份新高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí)講義第7章 §7.1 基本立體圖形、簡單幾何體的表面積與體積(含解析),共22頁。

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