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(时间60分钟,满分80分)一、选择题(共6个小题,每小题5分,满分30分)1.有一个几何体的三视图及其尺寸如右(单位:cm),则该几何体的表面积为()A.12πcm2B.15πcm2C.24πcm2D.36πcm2解析:该几何体是底面半径等于3,母线长等于5的圆锥,其表面积S表=π×3×5+π×32=24π(cm2).答案:C2.(·陕西高考)若某空间几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积是()A.eq\f(1,3) B.eq\f(2,3)C.1 D.2解析:由几何体的三视图知几何体是底面以1和eq\r(2)为直角边的直角三角形,高为eq\r(2)的直三棱柱,∴V=eq\f(1,2)×1×eq\r(2)×eq\r(2)=1.答案:C3.(·烟台模拟)已知一个实心铁质的几何体的正视图、侧视图和俯视图都是半径为3的圆,将6个这样的几何体熔成一个实心正方体,则该正方体的表面积为()A.216eq\r(3,π2) B.216eq\r(3,π)C.210eq\r(3,π2) D.210eq\r(3,π)解析:由6×eq\f(4π,3)×33=a3,∴a=6eq\r(3,π),∴S=6a2=216eq\r(3,π2).答案:A4.圆台上、下底面面积分别是π、4π,侧面积是6π,这个圆台的体积是()A.eq\f(2\r(3),3)π B.2eq\r(3)πC.eq\f(7\r(3),6)π D.eq\f(7\r(3),3)π解析:上底半径r=1,下底半径R=2.∵S侧=6π,设母线长为l,则π(1+2)·l=6π,∴l=2,∴高h=eq\r(l2-R-r2)=eq\r(3),∴V=eq\f(1,3)π·eq\r(3)(1+1×2+2×2)=eq\f(7\r(3),3)π.答案:D5.一个球与一个正三棱柱的三个侧面和两个底面都相切,已知这个球的体积是eq\f(32,3)π,那么这个三棱柱的体积是()A.96eq\r(3) B.16eq\r(3)C.24eq\r(3) D.48eq\r(3)解析:由eq\f(4,3)πR3=eq\f(32,3)π,∴R=2,∴正三棱柱的高h=4,设其底面边长为a,则eq\f(1,3)·eq\f(\r(3),2)a=2,∴a=4eq\r(3),∴V=eq\f(\r(3),4)(4eq\r(3))2·4=48eq\r(3).答案:D6.设某几何体的三视图如图(尺寸的长度单位为m),则该几何体的体积为________m3.()A.4 B.6C.2 D.8解析:由三视图可知原几何体是一个三棱锥,且三棱锥的高为2,底面三角形的一边长为4,且该边上的高为3,故所求三棱锥的体积为V=eq\f(1,3)×eq\f(1,2)×3×4×2=4m3.答案:A二、填空题(共3小题,每小题5分,满分15分)7.(·福建高考)若一个底面是正三角形的三棱柱的正视图如图所示,则其表面积等于________.解析:由正视图可知,该三棱柱是底面边长为2,侧棱长为1的正三棱柱,其表面积为2×eq\f(\r(3),4)×4+3×2×1=6+2eq\r(3).答案:6+2eq\r(3)8.(·天津高考)一个几何体的三视图如图所示,则这个几何体的体积为________.解析:由三视图可知,原几何体是由上面一个正四棱锥,下面一个正四棱柱构成的,V=eq\f(1,3)×2×2×1+1×1×2=eq\f(10,3).答案:eq\f(10,3)9.(·昆山模拟)如图,在正三棱柱ABC-A1B1C1中,D为棱AA1的中点,若截面△BC1D解析:由题意,设AB=a,AA1=b,再由eq\f(1,2)BD·DC1=6可得a2+eq\f(b2,4)=12.又由BC2+CCeq\o\al(2,1)=BCeq\o\al(2,1),得a2+b2=24,可得a=2eq\r(2),b=4,∴V=eq\f(\r(3),4)×(2eq\r(2))2×4=8eq\r(3).答案:8eq\r(3)三、解答题10.如图,E、F分别为正方形ABCD的边BC、CD的中点,沿图中虚线将边长为2的正方形折起来,围成一个三棱锥,求此三棱锥的体积.解:折叠起来后,B、D、C三点重合为S点,则围成的三棱锥为S-AEF,这时SA⊥SE,SA⊥SF,SE⊥SF,且SA=2,SE=SF=1,所以此三棱锥的体积V=eq\f(1,3)·eq\f(1,2)·1·1·2=eq\f(1,3).11.直角梯形ABCD中,AB∥CD,AB⊥BC,E为AB上的点,且AD=AE=DC=2,BE=1,将△ADE沿DE折叠到P点,使PC=PB.(1)求证:平面PDE⊥平面ABCD;(2)求四棱锥P-EBCD的体积.解:(1)证明:取BC中点G,DE中点H,连接PG,GH,HP.∵HG∥AB,∴HG⊥BC.又∵PB=PC,∴PG⊥BC.又∵HG∩PG=G,∴BC⊥平面PGH.又PH⊂平面PGH,∴PH⊥BC.∵PD=PE,H为DE中点,∴PH⊥DE.∴PH⊥平面BCDE.而PH⊂平面PDE,∴平面PDE⊥平面BCDE,即平面PDE⊥平面ABCD.(2)由(1)可知,PH为四棱锥P-BCDE的高,∵DC綊AE,且AD=AE=2,∴四边形AECD为菱形.∴CE=AD=2.而EB=1,EB⊥BC,∴BC=eq\r(CE2-EB2)=eq\r(3),DE=2.∴PH=AH=eq\r(3).∴VP-BCDE=eq\f(1,3)×PH×S梯形BCDE=eq\f(1,3)×eq\r(3)×eq\f(1,2)(1+2)×eq\r(3)=eq\f(3,2).12.如图所示,从三棱锥P-ABC的顶点P沿着三条侧棱PA、PB、PC剪开成平面图形得到△P1P2P3,且P2P1=P2P3.(1)在三棱锥P-ABC中,求证:PA⊥BC.(2)若P1P2=26,P1P3=20,求三棱锥P-ABC的体积.解:(1)证明:由题设知A、B、C分别是P1P3,P1P2,P2P3的中点,且P2P1=P2P3,从而PB=PC,AB=AC,取BC的中点D,连AD、PD,则AD⊥BC,PD⊥BC,∴BC⊥面PAD.故PA⊥BC.(2)由题设有AB=AC=eq\f(1,2)P1P2=13,PA=P1A=BCPB=PC=P1B=13,∴AD=PD=eq\r(AB2-BD2)=12,在等腰三角形DPA中,底边PA上的高h=eq\r(AD2-\f(1,2)PA2)=eq\r(119),∴S△DPA=eq\f(1,2)PA·h=
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