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- 2021-05-13 发布
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空间几何体的三视图和直观图及其表面积和体积(2010 模拟题)
1.(2010 届·北京市朝阳区高三一模(理))(8)一个空间四边形 的四条边及对角线 的长均为
,二面角 的余弦值为 ,则下列论断正确的是
(A)空间四边形 的四个顶点在同一球面上且此球的表面积为
(B)空间四边形 的四个顶点在同一球面上且此球的表面积为
(C) 空间四边形 的四个顶点在同一球面上且此球的表面积为
(D)不存在这样的球使得空间四边形 的四个顶点在此球面上
答案:A
2.(2010 届·东北四校高三三模(理))已知一个几何体是由上下两部分构成的组合体,其三视图如图,
若图中圆的半径为1,等腰三角形的腰长为 ,则该几何体的体积为( )
A. B.
C. D.
答案:B
3. ( 2010 届 · 安 徽 省 合 肥 高 三 四 模 ( 理 )) 3 . 右 图 是 某 几 何 体 的 直 观 图 , 其 三 视 图 正 确 的 是
( A )
ABCD AC
2 D AC B- -
1
3
ABCD 3π
ABCD 4π
ABCD 3 3π
ABCD
5
3
2π
3
4π
π2 π4
A B
C D
4.(2010 届·北京八中高三模拟(理))5.圆 绕直线 旋转一周所得的几何
体的体积为( C )
A. B. C. D.
5.(2010 届·广东湛江市高三一模(文))一个空间几何体的三视图如下“其中主视图和侧视图都是上底
为 2,下底为 4,高为 2 的 等腰梯形,俯视图是两个半径分别为 1 和 2 的 同心圆,那么这个几何体的
侧面积是(C)
A.6 B.18 C.9 D.3
6.(2010 届·成都石室中学高三二诊(理))在三棱锥 中,侧棱 AB、AC、AD 两两垂直,
、 、 的面积分别为 、 、 ,则三棱锥 的外接球的体积为(A)
A. B. C. D.
7.(2010 届·大连市高三二模(理))如图 1,一个空间几何体的主视图、左视图都是边长为 1 且一个内
角为 60°的菱形,俯视图是圆,那么这个几何体的表面积为 ( )
( ) 31 22 =++ yx 01 =−− ykx
π36 π12 π34 π4
2
2 π π π 2 π
A BCD−
ABC∆ ACD∆ ADB∆
2
2
3
2
6
2 A BCD−
6 π 2 6π 3 6π 4 6π
A. B. C. D.
8.(2010 届·北京市朝阳区高三二模(理))(3)一个几何体的三视图如图所示,则此几何体的体积是
(A) (B) (C) (D)
答案:B
9.(2010 届·安徽省安庆一中高三三模(理))3.一个几何体的三视图如图所示,则这个几何体的体积等
于(B)
π π2 π3 π4
112 80 72 64
10.(2010·安徽安庆高三二模(文))4.如图是一个几何体的三视图,其中正视图是腰长为 2 的等腰三角
形,俯视图是半径为 1 的半圆,则该几何体的体积是( B )
A. B. C. D.
11.(2010 届·安徽省安庆一中高三三模(理))6.已知正方形 的边长为 6,空间有一点 (不
在平面 内)满足 ,则三棱锥 的体积的最大值是 ( )
A. B. C. D.
12.(2010 届·安徽省安庆一中高三三模(文))7、如图,水平放置的三棱柱的侧棱长和底边长均为 2,且
侧棱 ,正视图是边长为 2 的正方形,该三棱柱的左视图面积为( B ).
A. B. C. D.
13.(2010 届·北京市朝阳区高三一模(理))(4)一个简单几何体的正视图、侧视图如图所示,则其俯视
图不可能为
①长方形;②正方形;③圆;④椭圆. 其中正确的是
(A)①② (B) ②③
(C)③④ (D) ①④
答案:B
14.(2010 届·安徽萧县中学高三三模(理))15. 已知正四棱柱 ABCD—A1B1C1D1 的底面边长 AB=6,侧棱长
4 3
3
π 6 3
6
π 1
2
π 3
3
π
ABCD M
ABCD 10=+ MBMA BCMA −
48 36 30 24
1 1 1 1AA A B C⊥ 面
4 32 22 3
,它的外接球的球心为 O,点 E 是 AB 的中点,点 P 是球 O 的球面上任意一点,有以下判断:
(1)PE 长的最大值是 9;
(2)P 到平面 EBC 的距离最大值是 ;
(3)存在过点 E 的平面截球 O 的截面面积是 ;
(4)三棱锥 P—AEC1 体积的最大值是 20.
其中正确判断的序号是 .
答案:⑴(2)⑷
15.(2010 届·广东省佛山市高三一模(理))13.将侧棱相互垂直的三棱锥称为“直角三棱锥”,三棱锥
的侧面和 底面分别叫直角三棱锥的“直角面和斜面”;过三棱锥顶点及斜面任两边中点的截面均称为斜面
的“中面”.
已知直角三角形具有性质:“斜边的中线长等于斜边边长的一半”.仿照此性质写出直角三棱锥具有
的性质: .
答案:直角三棱锥中,斜面的中面面积等于斜面面积的四分之一.
16.(2010 届·杭州五中高三下 5 月模拟(理))13.下图所示为一几何体的三视图,那么这个几何体的体
积为____ ____.
17.(2010 届·江西省吉安市高三二模(理))13.如图所示的几何体中,底面 ABCD 是矩形,AB=9,BC=6,
EF//平面 ABCD,EF=3,△ADE 和△BC F 都是正三角形,则几何体 EFABCD 的体积为 。
18.(2010 届·大连市高三二模(理))14.已知正四棱锥 S—ABCD,底面上的四个顶点 A、B、C、D 在球
心为 O 的半球底面圆周上,顶点 S 在半球面上,则半球 O 的体积和正四棱锥 S—ABCD 的体积之比为
。
19.(2010 届·北京市朝阳区高三一模(文))(12)如图所示,一个空间几何体的正视图和侧视图都是边
长为 1 的正方形,俯视图是一个直径为 1 的圆,那么这个几何体的全面积为 .
1 2 7AA =
74 +
3π
82
3 π+
63 2
:1π
答案:
20.(2010·安徽省安庆市示范高中高三模拟联考(文))19(13 分).如图 1,在直角梯形 中,
, , .将 沿 折起,使平面 平面 ,得到几
何体 ,如图 2 所示.
(Ⅰ)若 E 为 AD 的中点,试在线段 C D 上找一点 F,使 ∥平面 ABC,并加以证 明;
(Ⅱ)求证: BC⊥平面 ;
(Ⅲ)求几何体 的体积.
19.解:(Ⅰ)在图 1 中,可得 ,从而 ,故
取 中点 连结 ,则 ,又面 面 ,
面 面 , 面 ,从而 平面 ,
∵ 面 ,∴
又 , , ∴ 平面
另解:在图 1 中,可得 ,从而 ,故
∵面 面 ,面 面 , 面 ,
从而 平面
(Ⅱ)由(Ⅰ)可知 为三棱锥 的高. ,
所以 ∴几何体 的体积为
21.(2010 届·安徽省安庆一中高三三模(文))18、(本题满分 12 分)如图,一简单组合体的一个面 ABC
内接于圆 O,AB 是圆 O 的直径,四边形 DCBE 为平行 四边形,且 DC 平面 ABC.
3 π2
ABCD
90ADC∠ = ° / /CD AB 4, 2AB AD CD= = = ADC∆ AC ADC ⊥ ABC
D ABC−
EF
ACD
A BCD−
2 2AC BC= = 2 2 2AC BC AB+ = AC BC⊥
AC O DO DO AC⊥ ADC ⊥ ABC
ADC ABC AC= DO ⊂ ACD OD ⊥ ABC
BC ⊂ ABC OD BC⊥
AC BC⊥ AC OD O= BC ⊥ ACD
2 2AC BC= = 2 2 2AC BC AB+ = AC BC⊥
ADC ⊥ ABC ADC ABC AC= BC ⊂ ABC
BC ⊥ ACD
BC B ACD− 2 2BC = 2ACDS =
1 1 4 22 2 23 3 3A BCD B ACDV V Sh− −= = = × × = A BCD− 4 2
3
⊥
(1)证明:平面 ACD 平面 ;
(2)若 , , ,试求该简单组合体的体积 V.
解析:(1)证明:∵ DC 平面 ABC , 平面 ABC ∴ . ……….1 分
∵AB 是圆 O 的直径 ∴ 且
∴ 平面 ADC.…………………3 分
∵四边形 DCBE 为平行四边形 ∴DE//BC
∴ 平面 ADC …………………5 分
又∵ 平面 ADE ∴平面 ACD 平面 …………..6 分
(2)所求简单组合体的体积:
∵ , ,
∴ ,
∴
∴该简单几何体的体积 ……………………..12 分
[例 1]求经过两点 P1(2,1)和 P2(m,2)(m∈R)的直线 l 的斜率,并且求出 l 的倾斜角α及其取
值范围.
选题意图:考查倾斜角与斜率之间的关系及斜率公式.
解:(1)当 m=2 时,x1=x2=2,∴直线 l 垂直于 x 轴,因此直线的斜率不存在,倾斜角α=
(2)当 m≠2 时,直线 l 的斜率 k= ∵m>2 时,k>0.
∴α=arctan ,α∈(0, ),
∵当 m<2 时,k<0
⊥ ADE
2AB = 1BC = 3tan 2EAB∠ =
⊥ BC ⊂ DC BC⊥
BC AC⊥ DC AC C=
BC ⊥
DE ⊥
DE ⊂ ⊥ ADE
E ABC E ADCV V V− −= +
2AB = 1BC = 3tan 2
EBEAB AB
∠ = =
3BE = 2 2 3AC AB BC= − =
1 1 1
3 6 2E ADC ADCV S DE AC DC DE− ∆= ⋅ = ⋅ ⋅ =
1 1 1
3 6 2E ABC ABCV S EB AC BC EB− ∆= ⋅ = ⋅ ⋅ =
1V =
2
π
2
1
−m
2
1
−m 2
π
∴α=π+arctan ,α∈( ,π).
说明:利用斜率公式时,应注意斜率公式的应用范围.
[例 2]若三点 A(-2,3),B(3,-2),C( ,m)共线,求 m 的值.
选题意图:考查利用斜率相等求点的坐标的方法.
解:∵A、B、C 三点共线,
∴kAB=kAC,
解得 m= .
说明:若三点共线,则任意两点的斜率都相等,此题也可用距离公式来解.
[例 3]已知两点 A(-1,-5),B(3,-2),直线 l 的倾斜角是直线 AB 倾斜角的一半,求直线 l 的斜率.
选题意图:强化斜率公式.
解:设直线 l 的倾斜角α,则由题得直线 AB 的倾斜角为 2α.
∵tan2α=kAB=
即 3tan2α+8tanα-3=0,
解得 tanα= 或 tanα=-3.
∵tan2α= >0,∴0°<2α<90°,
0°<α<45°,
∴tanα= .
因此,直线 l 的斜率是
说明:由 2α的正切值确定α的范围及由α的范围求α的正切值是本例解法中易忽略的地方.
命题否定的典型错误及制作
在教材的第一章安排了《常用逻辑用语》的内容.从课本内容安排上看,显得较容易,但是由于对逻
辑联结词不能做到正确理解,在解决这部分内容涉及的问题时容易出错.下面仅对命题的否定中典型错误
及常见制作方法加以叙述.
一、典型错误剖析
错误 1——认为命题的否定就是否定原命题的结论
在命题的否定中,有许多是把原命题中的结论加以否定.如命题: 是无理数,其否定是: 不
2
1
−m 2
π
2
1
.
22
1
3
23
32
+
−=+
−− m
2
1
.4
3
)1(3
)5(2 =−−
−−−
4
3
tan1
tan2
2
=−∴ α
α
3
1
4
3
3
1
3
1
2 2
是无理数.但据此就认为命题的否定就是否定原命题的结论就错了.
例 1 写出下列命题的否定:
⑴ 对于任意实数 x,使 x2=1;
⑵ 存在一个实数 x,使 x2=1.
错解:它们的否定分别为
⑴ 对于任意实数 x,使 x2≠1;
⑵ 存在一个实数 x,使 x2≠1.
剖析:对于⑴是全称命题,要否定它只要存在一个实数 x,使 x2≠1 即可;对于⑵是存在命题,要否
定它必须是对所有实数 x,使 x2≠1.
正解:⑴存在一个实数 x,使 x2≠1;
⑵对于任意实数 x,使 x2≠1.
错误 2——认为命题的否定就是原命题中的判断词改和其意义相反的判断词
在命题的否定中,有许多是把原命题中的判断词改为相反意义的词,如“是”改为“不是”、“等”改
为“不等”、“大于”改为“小于或等于”等.但对于联言命题及选言命题,还要把逻辑联结词“且”与
“或”互换.
例 2 写出下列命题的否定:
⑴ 线段 AB 与 CD 平行且相等;
⑵ 线段 AB 与 CD 平行或相等.
错解:⑴ 线段 AB 与 CD 不平行且不相等;
⑵ 线段 AB 与 CD 不平行或不相等.
剖析:对于⑴是联言命题,其结论的含义为:“平行且相等”,所以对原命题结论的否定除“不平行
且不相等”外,还应有“平行且不相等”、“不平行且相等”;而⑵是选言命题,其结论包含“平行但不相
等”、“不平行但相等”、“平行且相等”三种情况,故否定就为“不平行且不相等”.
正解:⑴ 线段 AB 与 CD 不平行或不相等;
⑵ 线段 AB 与 CD 不平行且不相等.
错误 3——认为“都不是”是“都是”的否定
例 3 写出下列命题的否定:
⑴ a,b 都是零;
⑵ 高一(一)班全体同学都是共青团员.
错解:⑴ a,b 都不是零;
⑵ 高一(一)班全体同学都不是共青团员.
剖析:要注意“都是”、“不都是”、“都不是”三者的关系,其中“都是”的否定是“不都是”,“不都
是”包含“都不是”;“至少有一个”的否定是“一个也没有”.
正解:⑴a,b 不都是零,即“a,b 中至少有一个不是零”.
⑵ 高一(一)班全体同学不都是共青团员,或写成:高一(一)班全体同学中至少有一人共青团员.
错误 4——认为“命题否定”就是“否命题”
根据逻辑学知识,任一命题 p 都有它的否定(命题)非 p(也叫负命题、反命题);而否命题是就假言命
题(若 p 则 q)而言的.如果一个命题不是假言命题,就无所谓否命题,也就是说,我们就不研究它的否命
题.我们应清醒地认识到:假言命题“若 p 则 q”的否命题是“若非p 则非 q”,而“若p 则 q”的否定(命
题)则是“p 且非 q”,而不是“若p 则非 q”.
例 4 写出命题“满足条件 C 的点都在直线 F 上”的否定.
错解:不满足条件 C 的点不都在直线 F 上.
剖析:对于原命题可表示为“若A,则 B”,其否命题是“若┐A,则┐B”,而其否定形式是“若A,则┐
B”,即不需要否定命题的题设部分.
正解:满足条件 C 的点不都在直线 F 上.
二、几类命题否定的制作
1.简单的简单命题
命题的形如“A 是 B”,其否定为“A 不是 B”.只要把原命题中的判断词改为与其相反意义的判断词即
可.
例 5 写出下列命题的否定:
⑴ 3+4>6;
⑵ 2 是偶数.
解:所给命题的否定分别是:
⑴ 3+4≤6;
⑵ 2 不是偶数.
2.含有全称量词和存在量词的简单命题
全称量词相当于日常语言中“凡”,“所有”,“一切”,“任意一个”等,形如“所有A 是 B”,其否定为
“存在某个 A 不是 B”;存在量词相当于 “存在一个”,“有一个”,“有些”,“至少有一个”,“至多有一个”
等,形如“某一个 A 是 B”,其否定是“对于所有的A 都不是 B”.
全称命题的否定是存在命题,存在命题的否定是全称命题.
例 6 写出下列命题的否定:
⑴ 不论 m 取什么实数,x2+x-m=0 必有实根.
⑵ 存在一个实数 x,使得 x2+x+1≤0.
⑶ 至少有一个整数是自然数.
⑷ 至多有两个质数是奇数.
解:⑴ 原命题相当于“对所有的实数m,x2+x-m=0 必有实根”,其否定是“存在实数m,使 x2+x-
m=0 没有实根”.
⑵ 原命题的否定是“对所有的实数 x,x2+x+1>0”.
⑶ 原命题的否定是“没有一个整数是自然数”.
⑷ 原命题的否定是“至少有三个质数是奇数”.
3.复合命题“p 且 q”,“p 或 q”的否定
“p 且 q”是联言命题,其否定为“非 p 或非 q”(也写成┐p 或┐q“;“p 或 q”是选言命题,其否
定为“非 p 且非 q”(也写成┐p 且┐q“;
例 7 写出下列命题的否定:
⑴ 他是数学家或物理学家.⑵ 他是数学家又是物理学家.
⑶ ≥0.
解:⑴ 原命题的否定是“他既不是数学家也不是物理学家”.
⑵原命题的否定是“他不能同时是数学家和物理学家”,即“他不是数学家或他不是物理学家”.
⑶若认为┐p: <0,那就错了.┐p 是对 p 的否定,包括 <0 或 =
0.
或∵p:x>1 或 x<-3,∴┐p:-3≤x≤1.
2
1
2 3x x+ −
2
1
2 3x x+ − 2
1
2 3x x+ − 2
1
2 3x x+ −