A级:“四基”巩固训练一、选择题1.设正六棱锥的底面边长为1,侧棱长为,那么它的体积为( )A.6B.C.2D.2答案 B解析 由正六棱锥的底面边长为1和侧棱长为,可知高h=2,又因为底面积S=,所以体积V=Sh=××2=.2.将一个棱长为a的正方体切成27个全等的小正方体,则表面积增加了( )A.6a2B.12a2C.18a2D.24a2答案 B解析 棱长为a的正方体的表面积为S1=6a2,由棱长为a的正方体切成的27个全等的小正方体的表面积和为S2=27×=18a2,因此表面积增加了12a2,故选B.3.在正方体ABCD-A1B1C1D1中,三棱锥D1-AB1C的表面积与正方体的表面积的比为( )A.1∶1B.1∶C.1∶D.1∶2答案 C解析 如图,三棱锥D1-AB1C的各面均是正三角形,其边长为正方体的面对角线.设正方体的棱长为a,则面对角线长为a,S锥=4××(a)2×=2a2,S正方体=6a2,故S锥∶S正方体=1∶.4.某几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为( )
A.B.C.200D.240答案 C解析 由三视图可作出如图所示几何体,该几何体为直四棱柱,其底面为等腰梯形,上底长为1,下底长为9,高为4,故底面积S==20.又棱柱的高为10,所以体积V=Sh=20×10=200.5.如图,已知正三棱锥S-ABC的侧面积是底面积的2倍,正三棱锥的高SO=3,则此正三棱锥的表面积为( )A.9B.18C.27D.36答案 C解析 如图,设正三棱锥的底面边长为a,斜高为h′,过点O作OE⊥AB,与AB交于点E,连接SE,则SE⊥AB,SE=h′.∵S侧=2S底,
∴·3a·h′=a2×2.∴a=h′.∵SO⊥OE,∴SO2+OE2=SE2.∴32+2=h′2.∴h′=2,∴a=h′=6.∴S底=a2=×62=9,S侧=2S底=18.∴S表=S侧+S底=18+9=27.二、填空题6.用一张正方形的纸把一个棱长为1的正方体礼品盒完全包住,不将纸撕开,则所需纸的最小面积是________.答案 8解析 如图(1)为棱长为1的正方体礼品盒,先把正方体的表面按图所示方式展成平面图形,再把平面图形尽可能拼成面积较小的正方形,如图(2)所示,由图知正方形的边长为2,其面积为8.7.如图所示,在三棱柱ABC-A′B′C′中,若E,F分别为AC,AB的中点,平面EC′B′F将三棱柱分成体积为V1(棱台AEF-A′C′B′的体积),V2(几何体BFECC′B′的体积)的两部分,那么V1∶V2=________.答案 7∶5解析 设三棱柱的高为h,底面面积为S,体积为V,则V=V1+V2=Sh.因为E,F分别为AC,AB的中点,所以S△AEF=S,
所以V1=h=Sh,V2=V-V1=Sh.所以V1∶V2=7∶5.8.已知正三棱锥的侧面积是27cm2,底面边长是6cm,则它的高是________.答案 cm解析 如图所示,正三棱锥P-ABC的底面边长为6cm,过点P作PO⊥平面ABC,O为垂足,取AB的中点D,连接PD,OD.由题意得3××AB×PD=27,所以PD=3cm.又OD=×6=cm,所以它的高PO===cm.三、解答题9.甲、乙是边长为4a的两块正方形钢板,现要将甲裁剪焊接成一个正四棱柱,将乙裁剪焊接成一个正四棱锥,使它们的表面积都等于这个正方形的面积(不计焊接缝的面积).(1)将你的裁剪方法用虚线标示在图中,并作简要说明;(2)试比较你所制作的正四棱柱与正四棱锥体积的大小,并证明你的结论.解 (1)将正方形甲按图中虚线剪开,以两个正方形为底面,四个长方形为侧面,焊接成一个底面边长为2a,高为a的正四棱柱.
将正方形乙按图中虚线剪开,以两个长方形焊接成边长为2a的正方形为底面,三个等腰三角形为侧面,两个直角三角形合拼成为一个侧面,焊接成一个底面边长为2a,斜高为3a的正四棱锥.(2)因为正四棱柱的底面边长为2a,高为a,所以其体积V柱=(2a)2·a=4a3.又因为正四棱锥的底面边长为2a,高为h==2a,所以其体积V锥=(2a)2·2a=a3.因为42-2=16-=>0,即4>,所以4a3>a3,所以V柱>V锥,故所制作的正四棱柱的体积比正四棱锥的体积大.B级:“四能”提升训练1.已知长方体的表面积是24,所有棱长的和是24,则长方体的体对角线的长是________.答案 2解析 设长方体的长、宽、高分别为x,y,z,则有⇒则长方体的体对角线的长为===2.2.已知一个三棱台的上、下底面分别是边长为20cm和30cm的正三角形,侧面是全等的等腰梯形,且侧面面积等于上、下底面面积之和,求棱台的高和体积.解 如图所示,在三棱台ABC-A′B′C′中,O′,O分别为上、下底面的中心,D,D′分别是BC,B′C′的中点,连接OO′,A′D′,AD,DD′,则DD′是等腰梯形BCC′B′的高,记为h0,所以
S侧=3××(20+30)h0=75h0.上、下底面面积之和为S上+S下=×(202+302)=325(cm2).由S侧=S上+S下,得75h0=325,所以h0=(cm).又O′D′=××20=(cm),OD=××30=5(cm),记棱台的高为h,则h=O′O===4(cm),由棱台的体积公式,可得棱台的体积V=(S上+S下+)=×=1900(cm3).