第一章 1.3 空间几何体的表面积与体积1.3.1 柱体、锥体、台体的表面积与体积课时分层训练1.已知某长方体同一顶点上的三条棱长分别为1,2,3,则该长方体的表面积为( )A.22 B.20C.10D.11解析:选A 所求长方体的表面积S=2×(1×2)+2×(1×3)+2×(2×3)=22.2.若某圆锥的高等于其底面直径,则它的底面积与侧面积之比为( )A.1∶2B.1∶C.1∶D.∶2解析:选C 设圆锥底面半径为r,则高h=2r,∴其母线长l=r.∴S侧=πrl=πr2,S底=πr2,S底∶S侧=1∶.3.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( )A.πB.πC.πD.π解析:选B 由三视图,可知给定的几何体是一个圆锥的一半,故所求的体积为××π×12×=π.4.已知某圆台的一个底面周长是另一个底面周长的3倍,母线长为3,圆台的侧面积为84π,则该圆台较小底面的半径为( )
A.7B.6C.5D.3解析:选A 设圆台较小底面的半径为r,则另一底面的半径为3r.由S侧=3π(r+3r)=84π,解得r=7.5.如图,ABC-A′B′C′是体积为1的棱柱,则四棱锥C-AA′B′B的体积是( )A.B.C.D.解析:选C ∵VC-A′B′C′=VABC-A′B′C′=,∴VC-AA′B′B=1-=.6.棱长都是3的三棱锥的表面积S为________.解析:因为三棱锥的四个面是全等的正三角形,所以S=4××32=9.答案:97.若圆锥的侧面展开图为一个半径为2的半圆,则圆锥的体积是________.解析:易知圆锥的母线长l=2,设圆锥的底面半径为r,则2πr=×2π×2,∴r=1,∴圆锥的高h==,则圆锥的体积V=πr2h=π.答案:π8.如图是一个几何体的三视图,若它的体积是3,则a=________.解析:由三视图,可知几何体为一个放倒的直三棱柱,则该几何体的体积V
=3×=3,所以a=.答案:9.如图,在四边形ABCD中,∠DAB=90°,∠ADC=135°,AB=5,CD=2,AD=2,若四边形ABCD绕AD旋转一周成为几何体.(1)画出该几何体的三视图;(2)求出该几何体的表面积.解:(1)如图所示.(2)过C作CE垂直AD延长线于E点,作CF垂直AB于F点.由已知得DE=2,CE=2,∴CF=4,BF=5-2=3.∴BC==5.∴下底圆面积S1=25π,台体侧面积S2=π×(2+5)×5=35π,锥体侧面积S3=π×2×2=4π,故表面积S=S1+S2+S3=(60+4)π.10.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,求此正三棱锥的表面积.解: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=27.1.正方体的表面积为96,则正方体的体积为( )A.48B.64C.16D.96解析:选B 设正方体的棱长为a,则6a2=96,∴a=4,故V=a3=43=64.2.已知高为3的棱柱ABC-A1B1C1的底面是边长为1的正三角形,如图,则三棱锥B-AB1C的体积为( )A.B.C.D.解析:选D VB-AB1C=VB1-ABC=S△ABC×h=××3=.3.圆柱的一个底面积是S,侧面展开图是一个正方形,那么这个圆柱的侧面积是( )A.4πSB.2πSC.πSD.πS
解析:选A 底面半径是,所以正方形的边长是2π=2,故圆柱的侧面积是(2)2=4πS.4.一个几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为( )A.B.C.D.解析:选A 由三视图可知,该几何体是正三棱柱的一部分,如图所示,其中底面三角形的边长为2,故所求的体积为×22×2-××22×1=.5.已知一个长方体的三个面的面积分别是,,,则这个长方体的体积为________.解析:设长方体从一点出发的三条棱长分别为a,b,c,则三式相乘得(abc)2=6,故长方体的体积V=abc=.答案:6.一个几何体的三视图如图所示(单位:m),则该几何体的体积为________m3.
解析:由三视图可知原几何体是由两个圆锥和一个圆柱组合而成的,它们有共同的底面,且底面半径为1,圆柱的高为2,每个圆锥的高均为1,所以体积为2×π×12×1+π×12×2=(m3).答案:π7.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________.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.答案:88.如图所示,已知某几何体的三视图如下(单位:cm).(1)画出这个几何体(不要求写画法);
(2)求这个几何体的表面积及体积.解:(1)这个几何体如图所示.(2)这个几何体可看成是正方体AC1及直三棱柱B1C1Q-A1D1P的组合体.由PA1=PD1=,A1D1=AD=2,可得PA1⊥PD1.故所求几何体的表面积S=5×22+2×2×+2××()2=(22+4)cm2,所求几何体的体积V=23+×()2×2=10(cm3).