课时分层训练(四十) 空间几何体的结构及其三视图和直观图(对应学生用书第312页)A组 基础达标(建议用时:30分钟)一、选择题1.用任意一个平面截一个几何体,各个截面都是圆面,则这个几何体一定是( )A.圆柱 B.圆锥C.球体D.圆柱、圆锥、球体的组合体C [截面是任意的且都是圆面,则该几何体为球体.]2.下列说法正确的是( )A.棱柱的两个底面是全等的正多边形B.平行于棱柱侧棱的截面是矩形C.{直棱柱}⊆{正棱柱}D.{正四面体}⊆{正三棱锥}D [因为选项A中两个底面全等,但不一定是正多边形;选项B中一般的棱柱不能保证侧棱与底面垂直,即截面是平行四边形,但不一定是矩形;选项C中{正棱柱}⊆{直棱柱},故A、B、C都错;选项D中,正四面体是各条棱均相等的正三棱锥,故正确.]3.(2017·河北石家庄质检)一个三棱锥的正视图和俯视图如图718所示,则该三棱锥的侧视图可能为( )
图718A B C DD [由题图可知,该几何体为如图所示的三棱锥,其中平面ACD⊥平面BCD,∴该三棱锥的侧视图可能为选项D.]4.(2018·东北三省四市模拟(一))如图719,某几何体的三视图如图所示,则该几何体的各条棱中最长的棱和最短的棱长度之和为( )【导学号:97190223】图719A.6B.4C.2+2D.2+2D [由三视图知,该几何体是底面腰长为2的等腰直角三角形、长为4的侧棱垂直于底面(垂足为腰与底边交点)的三棱锥,所以该三棱锥的最长棱的棱长为=2,最短棱的棱长为2,所以该几何体中最长的棱与最短的棱的长度之和为2+2,故选D.]5.[数学文化]我国古代数学家刘徽在学术研究中,不迷信古人,坚持实事求是.他对《九章算术》中“开立圆术”给出的公式产生质疑,为了证实自己的猜测,他引入了一种新的几何体“牟合方盖”:如图7110以正方体相邻的两个侧面为底做两次内切圆柱切割,然后剔除外部,剩下的内核部分.如果“牟合方盖”的正视图和侧视图都是圆,则其俯视图形状为( )
图7110B [由题意得在正方体内做两次内切圆柱切割,得到的几何体的直观图如图所示,由图易得其俯视图为B,故选B.]二、填空题6.(2017·福建龙岩联考)一水平放置的平面四边形OABC,用斜二测画法画出它的直观图O′A′B′C′如图7111所示,此直观图恰好是一个边长为1的正方形,则原平面四边形OABC的面积为________.图71112 [因为直观图的面积是原图形面积的倍,且直观图的面积为1,所以原图形的面积为2.]7.已知正方体的棱长为1,其俯视图是一个面积为1的正方形,侧视图是一个面积为的矩形,则该正方体的正视图的面积等于________. [由题意知此正方体的正视图与侧视图是一样的,正视图的面积与侧视图的面积相等为.]8.如图7112所示,在正方体ABCDA1B1C1D1中,点P是上底面A1B1C1D1内一动点,则三棱锥PABC的正视图与侧视图的面积的比值为________.【导学号:97190224】图71121 [三棱锥PABC
的正视图与侧视图为底边和高均相等的三角形,故它们的面积相等,面积比值为1.]三、解答题9.某几何体的三视图如图7113所示.图7113(1)判断该几何体是什么几何体?(2)画出该几何体的直观图.[解] (1)该几何体是一个正方体切掉两个圆柱后的几何体.(2)直观图如图所示.10.如图7114,在四棱锥PABCD中,底面为正方形,PC与底面ABCD垂直,如图7115为该四棱锥的正视图和侧视图,它们是腰长为6cm的全等的等腰直角三角形.图7114图7115
(1)根据图中所给的正视图、侧视图,画出相应的俯视图,并求出该俯视图的面积;(2)求PA.[解] (1)该四棱锥的俯视图为(内含对角线)边长为6cm的正方形,如图,其面积为36cm2.(2)由侧视图可求得PD===6.由正视图可知AD=6,且AD⊥PD,所以在Rt△APD中,PA===6cm.B组 能力提升(建议用时:15分钟)11.(2018·贵州适应性考试)如图7116,在正方体ABCDA1B1C1D1中,点P是线段A1C1上的动点,则三棱锥PBCD的俯视图与正视图面积之比的最大值为( )图7116A.1B.C.D.2D [设正方体的棱长为1,则由题意得三棱锥正视图的面积S正视图=×1×1=,而三棱锥俯视图面积的最大值为S俯视图=S四边形ABCD=1×1=1,所以三棱锥PBCD的俯视图与正视图的面积之比的最大值为=2,故选D.]12.已知正四棱锥VABCD中,底面面积为16,一条侧棱的长为2
,则该棱锥的高为________.【导学号:97190225】6 [如图,取正方形ABCD的中心O,连结VO,AO,则VO就是正四棱锥VABCD的高.因为底面面积为16,所以AO=2.因为一条侧棱长为2.所以VO===6.所以正四棱锥VABCD的高为6.]13.已知正三棱锥VABC的正视图、侧视图和俯视图如图7117所示.图7117(1)画出该三棱锥的直观图;(2)求出侧视图的面积.[解] (1)直观图如图所示.(2)根据三视图间的关系可得BC=2,∴侧视图中VA==2,
∴S△VBC=×2×2=6.