第21講簡單幾何體的表面積與體積7種??碱}型_第1頁
第21講簡單幾何體的表面積與體積7種??碱}型_第2頁
第21講簡單幾何體的表面積與體積7種常考題型_第3頁
第21講簡單幾何體的表面積與體積7種??碱}型_第4頁
第21講簡單幾何體的表面積與體積7種??碱}型_第5頁
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文檔簡介

第21講簡單幾何體的表面積與體積7種??碱}型【考點(diǎn)分析】考點(diǎn)一:多面體的表面積和體積①柱體1.棱柱的側(cè)面展開圖:棱柱的側(cè)面展開圖是平行四邊形,一邊是棱柱的側(cè)棱,另一邊等于棱柱的底面周長,如圖①所示;圓柱的側(cè)面展開圖是矩形,其中一邊是圓柱的母線,另一邊等于圓柱的底面周長,如圖②所示.2.柱體的表面積:柱體的表面積S表=S側(cè)+2S底.3.柱體的體積柱體的底面積S,高為h,其體積V=Sh.②錐體1.側(cè)面展開圖:棱錐的側(cè)面展開圖是由若干個(gè)三角形拼成的,則側(cè)面積為各個(gè)三角形面積的和,如圖①所示;圓錐的側(cè)面展開圖是扇形,扇形的半徑是圓錐的母線,扇形的弧長等于圓錐的底面周長,如圖②所示.2.錐體的面積:錐體的表面積S表=S側(cè)+S底.3.錐體的體積錐體的底面積為S,高為h,其體積V=eq\f(1,3)Sh.③臺(tái)體的表面積1.側(cè)面展開圖:棱臺(tái)的側(cè)面展開圖是由若干個(gè)梯形拼接而成的,則側(cè)面積為各個(gè)梯形面積的和,如圖①所示;圓臺(tái)的側(cè)面展開圖是扇環(huán),其側(cè)面積可由大扇形的面積減去小扇形的面積而得到,如圖②所示.2.臺(tái)體的表面積:臺(tái)體的表面積S表=S側(cè)+S上底+S下底.3.臺(tái)體的體積臺(tái)體的上、下底面面積分別是S′、S,高為h,其體積V=eq\f(1,3)(S+eq\r(SS′)+S′)h.③球的表面積和體積1.球的體積球的半徑為R,那么它的體積V=eq\f(4,3)πR3.2.球的表面積球的半徑為R,那么它的表面積S=4πR2.【題型目錄】題型一:棱柱表面積體積題型二:棱錐表面積體積題型三:棱臺(tái)表面積體積題型四:圓柱表面積體積題型五:圓錐表面積體積題型六:圓臺(tái)表面積體積題型七:球的表面積體積【典型例題】題型一:棱柱表面積體積【例1】如圖,棱長為5的正方體無論從哪一個(gè)面看,都有兩個(gè)直通的邊長為1的正方形孔,則這個(gè)有孔正方體的表面積(含孔內(nèi)各面)是(

)A.258 B.234 C.222 D.210【答案】C【分析】先明確題目的含義:正方體共有6個(gè)直通小孔,有6個(gè)交匯處,計(jì)算即可【詳解】正方體無論從哪一個(gè)面看,都有兩個(gè)直通的邊長為1的正方形孔,正方體共有6個(gè)直通小孔,有6個(gè)交匯處,表面積等于正方體的表面積減去12個(gè)表面上的小正方形面積,加上6個(gè)棱柱的側(cè)面積,減去6個(gè)通道的6個(gè)小正方體的表面積.則故選:C.【例2】已知長方體所有棱的長度之和為28,一條對(duì)角線的長度為,則該長方體的表面積為()A.32 B.20 C.16 D.12【答案】A【詳解】設(shè)長方體的長、寬、高分別為,因長方體所有棱的長度之和為28,所以,即,因一條對(duì)角線的長度為,所以,因,解得,所以該長方體的表面積為【例3】如圖1,一個(gè)正三棱柱容器,底面邊長為1,高為2,內(nèi)裝水若干,將容器放倒,把一個(gè)側(cè)面作為底面,如圖2,這是水面恰好是中截面,則圖1中容器水面的高度是______.【答案】【詳解】棱柱的體積公式是,其中是q底面積,是高.在圖2中,水面是中截面,水面以上部分是一個(gè)三棱柱,所以這個(gè)三棱柱的底面積是原來三棱柱底面的,從而這個(gè)小三棱柱的體積是大棱柱體積的(高一樣),所以水的體積是大三棱柱體積的,那么圖1中水面的高度是棱柱高的,即為.故答案為:.【例4】我國古代建筑的屋頂對(duì)建筑立面起著特別重要的作用,古代建筑屋頂主要有廡殿式、硬山頂、歇山頂、懸山頂攢尖頂、盝頂、卷棚頂?shù)阮愋?,其中硬山式屋頂造型的最大特點(diǎn)是比較簡單、樸素,只有前后兩面坡,而且屋頂在山墻墻頭處與山墻齊平,沒有伸出部分,山面裸露沒有變化.硬山式屋頂(如圖1)可近似地看作直三棱柱(如圖2),其高為,到平面的距離為,為,則可估算硬山式屋頂?shù)捏w積約為(

)A. B. C. D.【答案】B【分析】根據(jù)三棱柱的體積公式求解即可.【詳解】解:如圖,過作于,由題意可知,在直三棱柱中,到平面的距離為,即,又,所以該柱體體積為【例5】某中學(xué)開展勞動(dòng)實(shí)習(xí),學(xué)習(xí)加工制作食品包裝盒,現(xiàn)有一張邊長為6的正六邊形硬紙片,如圖所示,裁掉陰影部分,然后按虛線處折成高為的正六棱柱無蓋包裝盒,則此包裝盒的表面積為______.【答案】【分析】作出輔助線,求出包裝盒的側(cè)面積和底面積,相加求出表面積.【詳解】如圖,取正六邊形的中心為,連接,則點(diǎn)在上,由正六邊形的每個(gè)內(nèi)角為.按虛線處折成高為的正六棱柱,即,所以,可得正六棱柱底面邊長,所以正六棱柱的側(cè)面積,其中,所以底面積為所以無蓋正六棱柱包裝盒的表面積.故答案為:【題型專練】1.已知直三棱柱底面的一邊長為2cm,另兩邊長都為3cm,側(cè)棱長為4cm,它的側(cè)面積為,體積為.【解析】解:如圖,ABC﹣A1B1C1為直三棱柱,AB=AC=3,BC=2,AA1=4.它的側(cè)面積為:4×(2+3+3)=32cm2.∴VABC?A1B1C1故答案為:32cm2;82cm3.2.如圖,已知正方體的棱長為,沿圖1中對(duì)角面將它分割成兩個(gè)部分,拼成如圖2的四棱柱,則該四棱柱的全面積為(

)A. B. C. D.【答案】C【分析】拼成的幾何體比原正方體的表面增加了兩個(gè)截面,減少了原來兩個(gè)正方形面,據(jù)此變化,進(jìn)行求解.【詳解】由題意,拼成的幾何體比原正方體的表面增加了兩個(gè)截面,減少了原來兩個(gè)正方形面,由于截面為矩形,長為,寬為,所以面積為,所以拼成的幾何體的表面積為.故選:C.3.在我國瓷器的歷史上六棱形的瓷器非常常見,因?yàn)榱?八是中國人的吉利數(shù)字,所以許多瓷器都做成六棱形和八棱形的,但是六棱柱形的瓷器只有六棱柱形筆筒,其余的六棱形都不是六棱柱形.如圖為一個(gè)正六棱柱形狀的瓷器筆筒,高為,底面邊長為(數(shù)據(jù)為筆筒的外觀數(shù)據(jù)),用一層絨布將其側(cè)面包裹住,忽略絨布的厚度,則至少需要絨布的面積為()A. B. C. D.【答案】C【詳解】根據(jù)正六棱柱的底面邊長為,得正六棱柱的側(cè)面積為,所以至少需要絨布的面積為故選:C.4.如圖,用若干棱長為的小正方體組成一個(gè)模型,該模型的表面積是______.【答案】【分析】由幾何體模型,分別計(jì)算側(cè)面積、各部分上底面積,求和即可得解.【詳解】根據(jù)所給幾何體,分別求得每層的側(cè)面積,再加上下底面積,減去覆蓋部分的面積,可知表面積為:故答案為:.5.底面為正方形的直棱柱,它的底面對(duì)角線長為,體對(duì)角線長為,則這個(gè)棱柱的側(cè)面積是______.【答案】8【分析】根據(jù)勾股定理即可求出底面邊長與高,再求出側(cè)面積即可.【詳解】如圖所示:,,又,,解得:,所以棱柱的側(cè)面積.故答案為:86.已知直平行六面體的底面是菱形,若過不相鄰的兩對(duì)側(cè)棱的截面面積分別是3和4,則這個(gè)平行六面體的側(cè)面積是______.【答案】10【分析】設(shè)直平行六面體的高,根據(jù)直平行六面體的性質(zhì)結(jié)合截面面積得到底面菱形的邊長,從而根據(jù)直平行六面體的側(cè)面積公式求解.【詳解】如圖,因?yàn)榱骟w是直平行六面體,則截面均為矩形,設(shè)側(cè)棱,因?yàn)榻孛娴拿娣e分別是4m2和3m2,則.設(shè)AC與BD相交于點(diǎn)O,則由底面ABCD是菱形得,則在Rt△AOB中,有,所以直平行六面體的側(cè)面積為.故答案為:10.7.如圖,一個(gè)三棱柱形容器中盛有水,且側(cè)棱.若側(cè)面AA1B1B水平放置時(shí),液面恰好過AC,BC,A1C1,B1C1的中點(diǎn).當(dāng)?shù)酌鍭BC水平放置時(shí),液面高為__________.【答案】9【分析】先根據(jù)條件將水的實(shí)際體積算出,再根據(jù)棱柱的體積公式即可算出當(dāng)?shù)酌鍭BC水平放置時(shí),液面高度.【詳解】設(shè)的面積為x,底面ABC水平放置時(shí),液面高為h則水的體積為當(dāng)?shù)酌鍭BC水平放置時(shí),水的體積為,解得故答案為:9題型二:棱錐表面積體積【例1】(2020·新課標(biāo)Ⅰ)埃及胡夫金字塔是古代世界建筑奇跡之一,它的形狀可視為一個(gè)正四棱錐,以該四棱錐的高為邊長的正方形面積等于該四棱錐一個(gè)側(cè)面三角形的面積,則其側(cè)面三角形底邊上的高與底面正方形的邊長的比值為()A. B. C. D.【答案】D【解析】如圖,設(shè),則,由題意,即,化簡得,解得(負(fù)值舍去).【例2】如圖,在體積為16的斜三棱柱中,P為棱上一點(diǎn),三棱錐PABC的體積為4,則三棱錐的體積為(

)A. B.2 C.3 D.4【答案】A【分析】結(jié)合柱體、錐體體積公式以及幾何體的結(jié)構(gòu)求得正確答案.【詳解】設(shè)三棱柱的底面積為S,其高為h,設(shè)三棱錐的高為,三棱錐的高為,則,,所以,即,又,即,所以,所以.故選:A【例3】“塹堵”“陽馬”和“整臑”是我國古代對(duì)一些特殊幾何休的稱謂.《九章算術(shù).商功》:“斜解立方,得兩塹堵,斜解塹堵,其一為陽馬,其一為整臑”,即一個(gè)長方體沿對(duì)角面斜解(圖1).得到一模一樣的兩個(gè)塹堵(圖2),再沿一個(gè)塹堵的一個(gè)頂點(diǎn)和相對(duì)的棱斜解(圖2),得一個(gè)四棱錐稱為陽馬(圖3),一個(gè)三棱維稱為整臑(圖4).若長方體的體積為V,由該長方體斜解所得到的塹堵、陽馬和整臑的體積分別為,則下列選項(xiàng)正確的是(

)A. B. C. D.【答案】D【分析】根據(jù)棱錐,棱柱的體積計(jì)算公式,結(jié)合題意求解即可.【詳解】設(shè)長方體的長寬高分別為,則,,,故,,,,則ABC錯(cuò)誤,D正確;故選:D.【例4】距今5000年以上的仰韶遺址表明,我們的先人們居住的一種茅屋如圖1所示,該茅屋主體是一個(gè)正四棱錐,側(cè)面是正三角形,且在茅屋的一側(cè)建有一個(gè)入戶甬道.甬道形似從一個(gè)直三棱柱上由茅屋一個(gè)側(cè)面截取而得的幾何體,一頭與茅屋的這個(gè)側(cè)面連在一起,另一頭是一個(gè)等腰直角三角形.如圖2是該茅屋主體的直觀圖,其中正四棱錐的側(cè)棱長為8m,,,,點(diǎn)D在正四棱錐的斜高PH上,平面且.不考慮建筑材料的厚度,則這個(gè)茅屋(含甬道)的室內(nèi)容積為(

)A. B. C. D.【答案】C【分析】過作交于連接,所求體積,根據(jù)條件求計(jì)算體積時(shí)所需要的長度.【詳解】設(shè)為正四棱錐底面中心,連接,則,,,取的中點(diǎn),連接,過作于,則,在直角中,過作交于連接,則,所求體積,故選:C【例5】六氟化硫,化學(xué)式為,在常壓下是一種無色、無臭、無毒、不燃的穩(wěn)定氣體,有良好的絕緣性,在電器工業(yè)方面具有廣泛的用途.六氟化硫分子結(jié)構(gòu)為正八面體結(jié)構(gòu)(每個(gè)面都是正三角形的八面體),如圖所示,硫原子位于正八面體的中心,6個(gè)氟原子分別位于正八面體的6個(gè)頂點(diǎn).若相鄰兩個(gè)氟原子之間的距離為,則以六氟化硫分子中6個(gè)氟原子為頂點(diǎn)構(gòu)成的正八面體的體積是(

).(氟原子的大小可以忽略不計(jì))A. B. C. D.【答案】D【分析】如圖,連接,設(shè)交于點(diǎn),連接,令相鄰兩個(gè)氟原子之間的距離為,則由正四棱錐的性質(zhì)結(jié)合已知條件可得的長,從而可求出其體積.【詳解】如圖,連接,設(shè)交于點(diǎn),連接,因?yàn)?,為的中點(diǎn),也是的中點(diǎn),所以,因?yàn)?,平面,所以平面,令相鄰兩個(gè)氟原子之間的距離為,則,,因?yàn)?,所以,因?yàn)樗倪呅螢檎叫危?,所以,所以該正八面體的體積是,故選:D【例6】將邊長為24、20、16的三角形沿三條中位線折疊成一個(gè)四面體,則該四面體的體積為______.【答案】【分析】由題意可知該四面體的四個(gè)面都是一個(gè)邊長分別為的三角形,故該四面體可放置與一個(gè)長方體中,即可求解【詳解】由題意可知該四面體的四個(gè)面都是一個(gè)邊長分別為的三角形,故該四面體可放置與一個(gè)長方體中,即圖中的三棱錐,不妨設(shè),則,設(shè),則,解得,所以,所以,故答案為:【例7】在三棱錐中,已知,則該三棱錐的體積為___________.【答案】8【分析】如圖,設(shè)長方體的三條棱長為,解方程組求出即得解.【詳解】如圖,設(shè)長方體的三條棱長為,由題得;;,解之得.所以.所以該三棱錐的體積為.故答案為:8【例8】圖中的多面體的底面是邊長為的正方形,上面的棱平行于底面,其長為,其余的棱長都是.已知,則這個(gè)多面體的體積是______.【答案】288【分析】將該幾何體分解成一個(gè)三棱柱加兩個(gè)三棱錐,結(jié)合幾何中的關(guān)系分別計(jì)算體積求解即可.【詳解】如圖,在線段上分別取兩點(diǎn),使得平面平面,中點(diǎn)為,連接.則由題意,,.又,故,.故這個(gè)多面體的體積.故答案為:288【題型專練】1.《九章算術(shù)》是我國古代著名的數(shù)學(xué)專著,其卷五“商功”中記載這樣一個(gè)問題:今有方錐,下方二丈七尺,高二丈九尺,問積幾何?其含義是:今有正四棱錐,下底邊長為丈尺,高丈尺,問它的體積為多少立方尺()(注丈尺)A. B. C. D.【答案】A【詳解】由題可知下底面積為,高為所以由體積公式可知立方尺.故選:A.2.學(xué)生到工廠勞動(dòng)實(shí)踐,利用3D打印技術(shù)制作模型.如圖,該模型為長方體挖去四棱錐O—EFGH后所得的幾何體,其中O為長方體的中心,E,F(xiàn),G,H分別為所在棱的中點(diǎn),,3D打印所用原料密度為0.9g/cm3,不考慮打印損耗,制作該模型所需原料的質(zhì)量為___________g.【答案】118.8【解析】由題意得,,∵四棱錐O?EFGH的高為3cm,∴.又長方體的體積為,所以該模型體積為,其質(zhì)量為.3.如圖,長方體的體積是120,E為的中點(diǎn),則三棱錐E?BCD的體積是▲.【答案】10【解析】因?yàn)殚L方體的體積為120,所以,因?yàn)闉榈闹悬c(diǎn),所以,由長方體的性質(zhì)知底面,所以是三棱錐的底面上的高,所以三棱錐的體積.4.如圖所示,正方體的棱長為2,以其所有面的中心為頂點(diǎn)的多面體的體積為________.【答案】【解析】由圖可知,該多面體為兩個(gè)全等正四棱錐的組合體,正四棱錐的高為1,底面正方形的邊長等于,所以該多面體的體積為.5.在三棱錐中,頂點(diǎn)在底面內(nèi)的投影為點(diǎn),,底面是正三角形,邊長為,,分別是側(cè)棱,的中點(diǎn),則四棱錐的體積為______.【答案】【分析】根據(jù)錐體體積公式和割補(bǔ)法計(jì)算出正確答案.【詳解】由于在平面的投影為,所以平面,所以.設(shè)到平面的距離為,由于是的中點(diǎn),所以到平面的距離為,由于是的中點(diǎn),所以,,所以,所以.故答案為:6.為了求一個(gè)棱長為的正四面體的體積,某同學(xué)設(shè)計(jì)如下解法:構(gòu)造一個(gè)棱長為1的正方體,如圖1:則四面體為棱長是的正四面體,且有.(1)類似此解法,如圖2,一個(gè)相對(duì)棱長都相等的四面體,其三組棱長分別為、、,求此四面體的體積;(2)對(duì)棱分別相等的四面體中,,,.求證:這個(gè)四面體的四個(gè)面都是銳角三角形.【答案】(1)2;(2)證明見解析.【分析】(1)設(shè)四面體所在長方體棱長分別為,,,則長方體的對(duì)角線長分別為,,,利用勾股定理列方程求出,,,使用做差法求出四面體體積.(2)在四面體中,由已知可得四面體的四個(gè)面為全等三角形,設(shè)長方體的長、寬、高分別為、、,證明為銳角三角形,即可證明這個(gè)四面體的四個(gè)面都是銳角三角形.【詳解】(1)由于四面體的對(duì)棱分別相等,結(jié)合長方體的面對(duì)角線性質(zhì),可以將其置于長方體中,使其頂點(diǎn)與長方體頂點(diǎn)重合,如下圖:設(shè)此四面體所在長方體的棱長分別為,,,則,解得四面體的體積.(2)在四面體中,,,,如下圖,將四面體放置長方體中,使其頂點(diǎn)與長方體頂點(diǎn)重合四面體的四個(gè)面為全等三角形,即只需證明一個(gè)面為銳角三角形即可.設(shè)長方體的長、寬、高分別為、、,則,,,,,,為銳角三角形,則這個(gè)四面體的四個(gè)面都是銳角三角形.題型三:棱臺(tái)表面積體積【例1】已知一個(gè)正三棱臺(tái)的兩個(gè)底面的邊長分別為4和16,側(cè)棱長為10,則該棱臺(tái)的側(cè)面積為(

)A.80 B.240 C.350 D.640【答案】B【分析】根據(jù)已知棱臺(tái)的上下底面邊長以及側(cè)棱長,可求得側(cè)面梯形的高,進(jìn)而求得側(cè)面積.【詳解】由題意可知,該棱臺(tái)的側(cè)面為上、下底分別為4和16,腰長為10的等腰梯形,∴等腰梯形的高為,∴等腰梯形的面積為,∴該棱臺(tái)的側(cè)面積為.故選:B.【例2】已知正四棱臺(tái)上底面邊長為2,下底面邊長4,高為3,則其表面積為(

)A.36 B.C. D.48【答案】B【分析】先求出側(cè)面上的斜高,再求出正四棱臺(tái)的上、下底面的面積和側(cè)面積,由表面積公式即可得出答案.【詳解】設(shè)正四棱臺(tái)上、下底面的中心為,為側(cè)面上的斜高,過作交邊于點(diǎn),所以,所以,所以正四棱臺(tái)的上、下底面的面積為:,正四棱臺(tái)的側(cè)面積為:,則其表面積為:.故選:B.【例3】已知一個(gè)正棱臺(tái)的上、下底面是邊長分別為2、8的正方形,側(cè)棱長為5,則該棱臺(tái)的表面積為(

)A.148 B.168 C.193 D.88【答案】A【分析】先計(jì)算棱臺(tái)的側(cè)面的高,再計(jì)算側(cè)面積和底面積,即可求解.【詳解】棱臺(tái)的側(cè)面是等腰梯形,高,所以一個(gè)側(cè)面積,所以該棱臺(tái)的表面積.故選:A【例4】已知正三棱臺(tái)兩底面邊長分別為2,4,側(cè)棱長為2,則該棱臺(tái)的體積為(

)A. B. C. D.【答案】D【分析】利用勾股定理得到棱臺(tái)的高,然后利用相似得到該棱臺(tái)和其所在的棱錐的體積比,最后求體積即可.【詳解】設(shè)上底面邊長為,下底面邊長為,側(cè)棱為l,則,,,所以棱臺(tái)的高.因?yàn)椋岳馀_(tái)體積為其所在棱錐體積的.故.故選:D.【例5】已知正六棱臺(tái)的上?下底面邊長分別為2和4,高為2,則其體積為(

)A. B. C. D.【答案】B【分析】根據(jù)臺(tái)體體積公式即可求解.【詳解】設(shè)正六棱臺(tái)的上下底面面積分別為,因?yàn)檎呅问怯?個(gè)全等的等邊三角形組成,所以所以六棱臺(tái)的體積.故選:B.【例6】在正方體中,點(diǎn)為側(cè)棱上一點(diǎn),且,平面將該正方體分成兩部分,其體積分別為,則__________.【答案】【分析】平面延展開后即為平面,將該正方體分成的兩部分一部分是三棱臺(tái),另一部分是剩余的部分,結(jié)合三棱臺(tái)的體積公式求解即可.【詳解】由題意,延長線段與的延長線交于點(diǎn),連接交于,連接,故平面延展開后即為平面,將該正方體分成的兩部分一部分是三棱臺(tái),另一部分是剩余的部分.由于,故,不妨設(shè)正方體棱長為3,,,即.故答案為:.【題型專練】1.正四棱臺(tái)的上、下底面邊長分別是和,側(cè)棱長是,則它側(cè)面積為(

)A. B. C. D.【答案】B【分析】根據(jù)題意得正四棱臺(tái)的側(cè)面為四個(gè)等腰梯形,先計(jì)算側(cè)面的高,然后利用梯形的面積公式代入計(jì)算即可.【詳解】由題意可知,正四棱臺(tái)的側(cè)面為四個(gè)等腰梯形,已知上、下底面邊長分別是和,側(cè)棱長是,由勾股定理可得側(cè)面的高為,所以側(cè)面積為.故選:B2.已知一個(gè)正四棱臺(tái)的兩個(gè)底面的邊長分別為4和16,側(cè)棱長為10,則該棱臺(tái)的側(cè)面積為(

).A.80 B.240 C.320 D.640【答案】C【分析】在側(cè)面等腰梯形中求得斜高后可得側(cè)面積.【詳解】由題意正四棱臺(tái)的斜高為,所以側(cè)面積為.故選:C.3.“斗”不僅是我國古代容量單位,還是量糧食的器具,如圖所示.其可近似看作正四棱臺(tái),上底面是邊長為的正方形,下底面是邊長為的正方形,高為.“斗”的面的厚度忽略不計(jì),則該“斗”的所有側(cè)面的面積之和與下底面的面積之比為(

)A. B. C. D.【答案】A【分析】由正四棱臺(tái)性質(zhì),求得高為,再結(jié)合側(cè)面積公式和正方形的面積公式,即可求解.【詳解】由正四棱臺(tái),上底面是邊長為的正方形,下底面是邊長為的正方形,高為,四棱臺(tái)的側(cè)面均為等腰梯形,則其高為,所以“斗”的所有側(cè)面的面積之和為,下底面的面積為,所以.故選:A.4.在正四棱臺(tái)中,,則該四棱臺(tái)的體積為(

)A. B. C. D.【答案】B【分析】作出軸截面,過點(diǎn)作,結(jié)合等腰梯形的性質(zhì)得高,再計(jì)算體積即可.【詳解】解:作出軸截面如圖所示,過點(diǎn)作,垂足為,因?yàn)檎睦馀_(tái)中,所以,,,即梯形為等腰梯形,所以,,所以,該四棱臺(tái)的體積為故選:B5.如圖,棱錐、棱柱、棱臺(tái)的底面積和高均相等,分別為s,h,棱臺(tái)上底面的面積為,現(xiàn)將裝滿水的棱錐、棱柱、棱臺(tái)中的水分別倒入底面積為s的圓柱里,對(duì)應(yīng)的水面高分別記為,,,則(

)A. B.C. D.【答案】A【分析】分別計(jì)算出棱錐、棱柱、棱臺(tái)的體積,進(jìn)而求得,,即可求解.【詳解】設(shè)棱錐、棱柱、棱臺(tái)的體積分別為,則,則,顯然.故選:A.6.某校高一級(jí)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)客活動(dòng),利用3D打印技術(shù)制作模型.如圖,該模型為長方體挖去正四棱臺(tái)后所得的幾何體,其中,為增強(qiáng)其觀賞性和耐用性,現(xiàn)對(duì)該模型表面鍍上一層金屬膜,每平方厘米需要金屬,不考慮損耗,所需金屬膜的質(zhì)量為____________.【答案】##【分析】根題意計(jì)算該幾何體的表面積,再求得質(zhì)量即可【詳解】由題意,該幾何體側(cè)面4個(gè)面的面積和為,底面積,正方形面積.考慮梯形,高為,故正四棱臺(tái)的側(cè)面積為,故該模型表面積為,故所需金屬膜的質(zhì)量為故答案為:7.如圖,在正四棱臺(tái)中,,且四棱錐的體積為48,則該四棱臺(tái)的體積為___________.【答案】399【分析】方法一:設(shè)點(diǎn)到平面的距離為,根據(jù)的體積可得,再代入棱臺(tái)的體積公式求解即可;方法二:延長交于一點(diǎn),設(shè)為,根據(jù)臺(tái)體體積為錐體體積之差求解即可.【詳解】方法一:由題意,設(shè)點(diǎn)到平面的距離為,由四邊形面積為,得四棱錐的體積為,得.所以棱臺(tái)體積為.方法二:由題意,設(shè)點(diǎn)到平面的距離為,由四邊形面積為,得四棱錐的體積為,得.由棱臺(tái)定義知,延長交于一點(diǎn),設(shè)為,設(shè)棱錐的高為,則棱錐的高為,由三角形相似可得,得,于是棱臺(tái)體積3).故答案為:3998.《九章算術(shù)》中將正四棱臺(tái)體(棱臺(tái)的上下底面均為正方形)稱為方亭.如圖,現(xiàn)有一方亭,其中上底面與下底面的面積之比為,,方亭的四個(gè)側(cè)面均為全等的等腰梯形,已知方亭四個(gè)側(cè)面的面積之和為,則方亭的體積為______.【答案】【分析】分析可知,設(shè),則,過點(diǎn)、在平面內(nèi)分別作,,垂足分別為點(diǎn)、,根據(jù)正四棱臺(tái)的側(cè)面積計(jì)算出的值,再利用臺(tái)體的體積公式可求得結(jié)果.【詳解】解:由題意得,設(shè),則,.過點(diǎn),在平面內(nèi)分別作,,垂足分別為點(diǎn)、,在等腰梯形中,因?yàn)?,,,則四邊形為矩形,所以,,則,因?yàn)椋?,,所以,所以,在中,由勾股定理得,所以等腰梯形的面積為,所以.所以,,方亭的高,故方亭的體積為.故答案為:題型四:圓柱表面積體積【例1】如圖,六角螺帽毛坯是由一個(gè)正六棱柱挖去一個(gè)圓柱所構(gòu)成的.已知螺帽的底面正六邊形邊長為2cm,高為2cm,內(nèi)孔半輕為0.5cm,則此六角螺帽毛坯的體積是____cm.【答案】【解析】正六棱柱體積為圓柱體積為所求幾何體體積為【例2】中國古代數(shù)學(xué)著作《九章算術(shù)》中,記載了一種稱為“曲池”的幾何體,該幾何體的上下底面平行,且均為扇環(huán)形(扇環(huán)是指圓環(huán)被扇形截得的部分),現(xiàn)有一個(gè)如圖所示的曲池,它的高為,均與曲池的底面垂直,底面扇環(huán)對(duì)應(yīng)的兩個(gè)圓的半徑分別為1和2,對(duì)應(yīng)的圓心角為,則該幾何體的表面積為(

)A. B. C. D.【答案】D【分析】根據(jù)圓柱側(cè)面積公式以及圓的面積公式即可求解每個(gè)面的面積,進(jìn)而可求表面積.【詳解】此幾何體為兩個(gè)半圓柱的組合體:一個(gè)大的半圓柱中間挖去一個(gè)小的同軸半圓柱,.故選:D【例3】我國古代經(jīng)典數(shù)學(xué)名著《九章算術(shù)》中有一段表述:“今有圓堡壔(d?o),周四丈八尺,高一丈一尺”,意思是有一個(gè)圓柱,底面周長為4丈8尺,高為1丈1尺.則該圓柱的表面積約為(

)(注:1丈=10尺,取3)A.1088平方尺 B.912平方尺 C.720平方尺 D.656平方尺【答案】B【分析】求出圓柱底面半徑再由圓柱表面積公式求解即可.【詳解】由1丈=10尺,則4丈8尺=48尺,1丈1尺=11尺,如下圖:則,,解得,則圓柱底面積為,側(cè)面積為,則圓柱的表面積(平方尺),故選:B.【例4】以邊長為2的正方形一邊所在直線為軸旋轉(zhuǎn)一周,所得到的幾何體的表面積為(

)A. B. C. D.【答案】D【分析】由題設(shè)知旋轉(zhuǎn)體為高和底面半徑均為2的圓柱體,利用圓柱體表面積公式求幾何體的表面積.【詳解】由題意,所得幾何體為高和底面半徑均為2的圓柱體,所以幾何體表面積為.故選:D【例5】某圓柱的高為2,底面周長為16,其三視圖如圖.圓柱表面上的點(diǎn)在正視圖上的對(duì)應(yīng)點(diǎn)為,圓柱表面上的點(diǎn)在左視圖上的對(duì)應(yīng)點(diǎn)為,則在此圓柱側(cè)面上,從到的路徑中,最短路徑的長度為A.B.C.3D.2【答案】B【解析】根據(jù)圓柱的三視圖以及其本身的特征,知點(diǎn)M在上底面上,點(diǎn)N在下底面上,且可以確定點(diǎn)M和點(diǎn)N分別在以圓柱的高為長方形的寬,圓柱底面圓周長的四分之一為長的長方形的對(duì)角線的端點(diǎn)處,所以所求的最短路徑的長度為,故選B.【題型專練】1.用長為4,寬為2的矩形繞其一邊旋轉(zhuǎn)構(gòu)成一個(gè)圓柱,則此圓柱的側(cè)面積為(

)A.8π B.16π C.24π D.32π【答案】B【分析】分類討論再結(jié)合圓柱側(cè)面積公式求解即可.【詳解】若以邊長4為軸,旋轉(zhuǎn)成一個(gè)圓柱,則側(cè)面積,若以邊長2為軸,旋轉(zhuǎn)成一個(gè)圓柱,則側(cè)面積,故選:B2.過圓柱的上,下底面圓圓心的平面截圓柱所得的截面是面積為16的正方形,則圓柱的側(cè)面積是(

)A. B. C. D.【答案】B【分析】根據(jù)截面是面積為16的正方形可求底面圓的半徑以及圓柱的高,進(jìn)而可求圓柱的側(cè)面積.【詳解】如圖所示,過圓柱的上,下底面圓圓心的平面截圓柱所得的截面是正方形ABCD,面積為16,故邊長,即底面半徑,側(cè)棱長為,則圓柱的側(cè)面積是,故選:B.3.已知一個(gè)正方體與一個(gè)圓柱的高度均為1,且正方體的表面積與圓柱的側(cè)面積相等,則圓柱的體積為______.【答案】【分析】設(shè)圓柱底圓半徑為r,由正方體的表面積與圓柱的側(cè)面積相等求得r,由體積公式即可求【詳解】設(shè)圓柱底圓半徑為r,由正方體的表面積與圓柱的側(cè)面積相等得,故,故圓柱體積為.故答案為:4.已知一個(gè)圓柱的高不變,它的體積擴(kuò)大為原來的4倍,則它的側(cè)面積擴(kuò)大為原來的___________倍.【答案】2【分析】求出底面半徑擴(kuò)大為原來的2倍,從而得到側(cè)面積擴(kuò)大為原來的2倍.【詳解】設(shè)圓柱的高為,底面半徑為,則體積為,體積擴(kuò)大為原來的4倍,則擴(kuò)大后的體積為,因?yàn)楦卟蛔儯鼠w積,即底面半徑擴(kuò)大為原來的2倍,原來側(cè)面積為,擴(kuò)大后的圓柱側(cè)面積為,故側(cè)面積擴(kuò)大為原來的2倍.故答案為:25.已知四棱錐的底面是邊長為的正方形,側(cè)棱長均為.若圓柱的一個(gè)底面的圓周經(jīng)過四棱錐四條側(cè)棱的中點(diǎn),另一個(gè)底面的圓心為四棱錐底面的中心,則該圓柱的體積為_____________.【答案】【解析】由題意,四棱錐的底面是邊長為的正方形,側(cè)棱長均為,借助勾股定理,可知四棱錐的高為.若圓柱的一個(gè)底面的圓周經(jīng)過四棱錐四條側(cè)棱的中點(diǎn),一個(gè)底面的圓心為四棱錐底面的中心,故圓柱的高為,圓柱的底面半徑為,故圓柱的體積為.6.已知圓柱的上、下底面的中心分別為,,過直線的平面截該圓柱所得的截面是面積為16的正方形,則該圓柱的表面積為()A. B. C. D.【答案】B【詳解】根據(jù)題意,所得截面是邊長為4的正方形,結(jié)合圓柱的特征,可知該圓柱的底面是半徑為的圓,且高為4,所以其表面積.故選:B.7.一個(gè)圓柱的側(cè)面展開圖是一個(gè)邊長為4的正方形,則這個(gè)圓柱的體積為()A. B. C. D.【答案】C【詳解】解:設(shè)圓柱的底面半徑為r,高為h,因?yàn)閳A柱的側(cè)面展開圖是一個(gè)邊長為的正方形,所以,,所以,所以圓柱的體積為.故選:C.題型五:圓錐表面積體積【例1】已知圓錐展開圖的側(cè)面積為2π,且為半圓,則底面半徑為_______.【答案】1【解析】設(shè)圓錐底面半徑為,母線長為,則,解得.【例2】在一個(gè)圓柱內(nèi)挖去一個(gè)圓錐,圓錐的底面與圓柱的上底面重合,頂點(diǎn)是圓柱下底面中心.若圓柱的軸截面是邊長為2的正方形,則圓錐的側(cè)面展開圖面積為()A. B. C.3π D.4π【答案】A【解析】圓錐的側(cè)面展開圖是半徑為,弧長為的扇形,其面積,所以圓錐的側(cè)面展開圖面積為.【例3】已知圓錐的母線長為4,側(cè)面展開圖是一個(gè)面積為的扇形,則該圓錐的體積為()A. B. C. D.【答案】B【詳解】解:設(shè)圓錐的底面半徑為,母線為,則有,解得,故圓錐的高,故所求體積,故選:B.【例4】一個(gè)圓錐的側(cè)面展開圖是圓心角為,弧長為的扇形,則該圓錐的體積等于()A. B. C. D.【答案】C【詳解】設(shè)圓錐的母線長為,底面半徑為,則,解得,又,解得,所以圓錐的高為,所以圓錐的體積是.故選:C.【例5】如圖所示是一個(gè)裝有紅酒的圓錐形酒杯(杯體為一個(gè)圓錐),已知該酒杯的杯子杯口直徑為(忽略杯子的厚度),側(cè)面積(不含杯座和杯莖)為,紅酒的高度比杯子的高度低,則紅酒的體積為()A. B. C. D.【答案】B【詳解】設(shè)圓錐形酒杯的母線為.作出軸截面圖,如圖所示,因?yàn)樵摼票谋涌趶綖?,?cè)面積(不含杯座和杯莖)為,所以,解得,即,.又紅酒的高度比杯子的高度低,所以,所以,即,則紅酒的體積為.故選:B.【例6】(多選題)如圖所示,圓錐的底面半徑,高,是底面圓周的一條直徑,M為底面圓周上與B不重合的一點(diǎn),則下列命題正確的是(

)A.圓錐的體積為B.圓錐的表面積為C.的面積的最大值是D.有一只螞蟻沿圓錐的側(cè)面從點(diǎn)A爬行到點(diǎn)B,則螞蟻爬行的最短距離為【答案】AB【分析】由圓錐的底面半徑和高,求出母線長,對(duì)于AB,代圓錐的體積公式和表面積公式計(jì)算可得;對(duì)于C,先求出軸截面的頂角,再代三角形面積公式計(jì)算;對(duì)于D,根據(jù)側(cè)面展開圖計(jì)算可得.【詳解】圓錐的底面半徑,高,所以母線長為2;對(duì)于A.圓錐的體積為,所以A正確;對(duì)于B.圓錐的表面積為,所以B正確;對(duì)于C.由軸截面為等腰三角形,且頂角為,當(dāng)?shù)妊捻斀菫闀r(shí),的面積取得最大值為:,所以C錯(cuò)誤;對(duì)于D.圓錐的底面圓周長為,所以側(cè)面展開圖的圓心角為,所以圓錐側(cè)面展開圖中圓弧,螞蟻沿圓錐的側(cè)面從點(diǎn)A爬行到點(diǎn)B,則螞蟻爬行的最短距離為線段,且,所以D錯(cuò)誤;故選:AB.【例7】分別以直角三角形的斜邊和兩直角邊所在直線為軸,將三角形旋轉(zhuǎn)一周所得旋轉(zhuǎn)體的體積依次為??,則()A. B.C. D.【答案】C【詳解】設(shè)直角三角形的三邊分別為、、,,即為斜邊,則以邊所在直線為軸,將三角形旋轉(zhuǎn)一周所得旋轉(zhuǎn)體的體積為,則,以邊所在直線為軸,將三角形旋轉(zhuǎn)一周所得旋轉(zhuǎn)體的體積為,則,以邊所在直線為軸,將三角形旋轉(zhuǎn)一周所得旋轉(zhuǎn)體的體積為,則,,故選:C.【例8】已知一個(gè)圓錐的底面半徑為6,其體積為則該圓錐的側(cè)面積為________.【答案】【詳解】∵∴∴∴.故答案為:.【題型專練】1.已知某圓錐的側(cè)面展開圖為半圓,該圓錐的體積為,則該圓錐的表面積為(

)A.27π B. C. D.16π【答案】A【分析】根據(jù)條件先算出母線長與底面半徑的關(guān)系,再根據(jù)體積計(jì)算出底面半徑即可.【詳解】設(shè)圓錐底面半徑為r,母線長為l,則,所以,所以圓錐的高為,所以,解得,故其表面積;故選:A.2.已知圓錐的表面積為,且它的側(cè)面展開圖是一個(gè)半圓,則這個(gè)圓錐的體積為(

)A. B. C. D.【答案】B【分析】設(shè)圓錐的底面半徑為,側(cè)面展開圖的半圓半徑為,根據(jù)側(cè)面積得到,,再根據(jù)體積公式計(jì)算即可.【詳解】設(shè)圓錐的底面半徑為,側(cè)面展開圖的半圓半徑為,則,即.故圓錐的側(cè)面積為,解得,圓錐的高為.故圓錐的體積為.故選:B3.已知一個(gè)圓柱與一個(gè)圓錐的底面半徑相等,圓柱的高等于其底面直徑,圓錐的高等于其底面直徑的倍.給出下列結(jié)論:①設(shè)圓柱與圓錐的體積分別為、,則;②設(shè)圓柱與圓錐的軸截面面積分別為、,則;③設(shè)圓柱與圓錐的側(cè)面積分別為、,則;④設(shè)圓柱與圓錐表面積分別為、,則.其中所有正確結(jié)論的序號(hào)是(

)A.① B.②③ C.①③④ D.①②③④【答案】C【分析】設(shè)圓錐和圓柱的底面半徑為,則圓柱的高為,圓錐的高為,圓錐的母線長為,利用圓錐、圓柱的側(cè)面積、表面積、體積公式以及三角形、矩形的面積公式判斷可得出合適的選項(xiàng).【詳解】設(shè)圓錐和圓柱的底面半徑為,則圓柱的高為,圓錐的高為,圓錐的母線長為.對(duì)于①,,,則,①對(duì);對(duì)于②,,,則,②錯(cuò);對(duì)于③,,,則,③對(duì);對(duì)于④,,,則,④對(duì).故選:C.4.已知圓錐的體積為,其中S為圓錐的底面積,h為圓錐的高.現(xiàn)有一個(gè)空杯子,盛水部分為圓錐(底面半徑為3cm,高為6cm),現(xiàn)向杯中以6ml/s的速度勻速注入水,則注水t(0<t<5)s后,杯中水的高度為(

)A.cm B.cm C.cm D.cm【答案】C【分析】利用注入的水的體積與杯中水的體積相等即可求解.【詳解】假設(shè)注水后,杯中水的水面半徑為xcm,則杯中水的高度,則由注入的水的體積與杯中水的體積相等得,解得,故杯中水的高度cm.故選:C.5.某餐廳為了追求時(shí)間效率,推出一種液體“沙漏”免單方案(即點(diǎn)單完成后,開始倒轉(zhuǎn)“沙漏”,“沙漏”漏完前,客人所點(diǎn)的菜需全部上桌,否則該桌免費(fèi)用餐).“沙漏"是由一個(gè)圓錐體和一個(gè)圓柱體相通連接而成.某次計(jì)時(shí)前如圖(1)所示,已知圓錐體底面半徑是,高是;圓柱體底面半徑是,液體高是.計(jì)時(shí)結(jié)束后如圖(2)所示,求此時(shí)“沙漏"中液體的高度為(

)A. B. C. D.【答案】B【分析】根據(jù)圓柱體積公式可得液體的體積為,圓錐的體積為,所以計(jì)時(shí)結(jié)束后,圓錐中沒有液體的部分的體積為,根據(jù)圓錐體積公式計(jì)算可得.【詳解】如圖,圓錐的底面半徑是6cm,高是6cm,所以、是等腰直角三角形,所以,由已知可得:液體的體積為,圓錐的體積為,計(jì)時(shí)結(jié)束后,圓錐中沒有液體的部分體積為,設(shè)計(jì)時(shí)結(jié)束后,“沙漏”中液體的高度AD為xcm,則,,,所以,所以計(jì)時(shí)結(jié)束后,“沙漏”中液體的高度為3cm.故選:B.6.(多選題)已知甲、乙兩個(gè)圓錐側(cè)面展開圖的面積相等,母線長分別為l甲和l乙,底面半徑分別為r甲和r乙,高分別為h甲和h乙,表面積分別為S甲和S乙,若,則(

)A. B. C. D.【答案】BCD【分析】根據(jù)圓錐的側(cè)面積公式的,即可判斷A、B,再根據(jù)勾股定理表示出高,即可判斷C、D.【詳解】解:依題意,又,所以,故A錯(cuò)誤;因?yàn)?,所以甲圓錐的底面積小于乙圓錐的底面積,又兩圓錐的側(cè)面積相等,所以,故B正確;因?yàn)椋?,所以,,所以,故C正確;因?yàn)?,所以,所以,故D正確;故選:BCD7.已知某圓錐的軸截面是面積為9的三角形,若該圓錐頂點(diǎn)到底面的距離為3,則其側(cè)面積為______.【答案】【分析】利用軸截面面積出圓錐的底面半徑,從而利用側(cè)面積公式進(jìn)行求解【詳解】設(shè)圓錐的底面半徑為,由題意得圓錐的高,則,解得:,設(shè)圓錐的母線長為l,故該圓錐的側(cè)面積為.故答案為:8.如圖所示,以圓柱的下底面為底面,并以圓柱的上底面圓心為頂點(diǎn)作圓錐,則該圓錐與圓柱等底等高.若圓錐的軸截面是一個(gè)正三角形,則圓柱的側(cè)積面與圓錐的側(cè)面積之比為______.【答案】【分析】設(shè)圓錐的底面半徑為,求出圓錐與圓柱的側(cè)面積,即可求解【詳解】設(shè)圓錐的底面半徑為,由題意圓錐的軸截面是一個(gè)正三角形,可知圓錐的側(cè)面積為,圓柱的側(cè)面積為,所以圓柱的側(cè)積面與圓錐的側(cè)面積之比為,故答案為:9.如圖,在底面半徑為1,高為的圓錐中,O是底面圓心,P為圓錐頂點(diǎn),A,B是底面圓周上的兩點(diǎn),,C為母線PB的中點(diǎn).(1)求該圓錐的表面積;(2)求在該圓錐的側(cè)面上,從A到C的最短路徑的長.【答案】(1)(2)【分析】(1)將圓錐側(cè)面展開得到扇形圖,結(jié)合扇形的面積公式即可求出圓錐側(cè)面展開圖面積,加上圓錐底面圓面積,即可得到圓錐的表面積;(2)在側(cè)面展開圖中,由兩點(diǎn)之間線段最短,得到從到的最短路徑是聯(lián)結(jié)AC的線段長.【詳解】(1)圓錐的底面半徑為1,高為,則母線長,因此將圓錐側(cè)面展開得到一個(gè)半圓,因此圓錐的側(cè)面積為:,圓錐的底面圓面積為:,所以圓錐的表面積為:.(2)在底面圓中,,側(cè)面展開圖中,如圖,聯(lián)結(jié)AC,即線段的長為最短路徑,設(shè)圓心角為,,,即到的最短路徑長為.題型六:圓臺(tái)表面積體積【例1】木桶作為一種容器,在我國使用的歷史已經(jīng)達(dá)到了幾千年,其形狀可視為一個(gè)圓臺(tái).若某圓臺(tái)形木桶上、下底面的半徑分別為15cm,8cm,母線長為25cm,木板厚度忽略不計(jì),則該木桶的容積為()A.B.C.D.【答案】D【詳解】由題意可知,圓臺(tái)形木桶的高為(cm),所以該木桶的容積為,故選:D.【例2】一個(gè)圓臺(tái)的母線長等于上、下底面半徑和的一半,且側(cè)面積是,則母線長為()A.2 B. C.4 D.8【答案】C【詳解】設(shè)圓臺(tái)的母線長為,上,下底面的半徑分別為,則圓臺(tái)的側(cè)面積為,解得故選:C【例3】已知圓臺(tái)下底面的半徑為,高為,母線長為,則這個(gè)圓臺(tái)的體積為()A. B. C. D.【答案】A【詳解】解:設(shè)圓臺(tái)上底面的半徑為,下底面半徑為,則有,解得或(舍去).圓臺(tái)的體積為故選:A.【例4】已知圓臺(tái)的上底面半徑為2,下底面半徑為6,若該圓臺(tái)的體積為,則其母線長為()A. B. C. D.【答案】B【詳解】依題意,圓臺(tái)的體積,解得,故圓臺(tái)的母線長,故選:.【例5】如果圓臺(tái)的上底面半徑為5,下底面半徑為,中截面把圓臺(tái)分為上、下兩個(gè)圓臺(tái),它們的側(cè)面積的比為,那么A.10 B.15 C.20 D.25【答案】D【分析】中截面把圓臺(tái)分為上、下兩個(gè)圓臺(tái),則兩個(gè)圓臺(tái)的側(cè)高相等,且中截面半徑等于兩底面半徑和的一半,根據(jù)中截面把圓臺(tái)分為上、下兩個(gè)圓臺(tái)的側(cè)面積的比為,我們易構(gòu)造出關(guān)于的方程,解方程即可求出的值.【詳解】解:設(shè)中截面的半徑為,則①記中截面把圓臺(tái)分為上、下兩個(gè)圓臺(tái)的側(cè)面積分別為,,母線長均為,又②將①代入②整理得:故選:D.【題型專練】1.圓臺(tái)的一個(gè)底面周長是另一個(gè)底面周長的倍,母線長為,圓臺(tái)的側(cè)面積為,則圓臺(tái)的體積為(

)參考公式:臺(tái)體的體積公式為.A. B. C. D.【答案】D【分析】由條件得,從而求得圓臺(tái)兩個(gè)底面的面積及高,進(jìn)而可求圓臺(tái)的體積.【詳解】設(shè)圓臺(tái)較小的底面的半徑為,較大的底面的半徑為,母線為,則由得,又因?yàn)閳A臺(tái)的側(cè)面積為,所以,即,解得,故,所以圓臺(tái)較小的底面面積為,較大的底面面積為,圓臺(tái)的高,所以圓臺(tái)的體積.故選:D.2.若圓臺(tái)的高是3,一個(gè)底面半徑是另一個(gè)底面半徑的2倍,母線與下底面成角,則這個(gè)圓臺(tái)的側(cè)面積是(

)A. B.C. D.【答案】B【分析】由題意,作該圓臺(tái)的軸截面,求得上下底面半徑和母線長,根據(jù)側(cè)面積計(jì)算公式,可得答案.【詳解】由題意,可作該圓臺(tái)的軸截面,如下圖所示:則圓臺(tái)的高,上底面半徑,下底面半徑,即,母線,即,在中,,,易知在正方形中,,則,即,綜上,,圓臺(tái)的側(cè)面積.故選:B.3.若一個(gè)圓臺(tái)的高為,母線長為,側(cè)面積為,則該圓臺(tái)的體積為(

)A. B. C. D.【答案】B【分析】設(shè)圓臺(tái)的上底面半徑為,下底面半徑為,母線為,由圓臺(tái)的側(cè)面積得,再由圓臺(tái)的高為可得體積.【詳解】設(shè)圓臺(tái)的上底面半徑為,下底面半徑為,母線為,則圓臺(tái)的側(cè)面積,可得,又因?yàn)閳A臺(tái)的高為,可知,故有,圓臺(tái)的體積.故選:B.4.某圓臺(tái)上底面圓的半徑為1,下底面圓半徑為2,側(cè)面積為,則該圓臺(tái)的體積為(

)A. B. C. D.【答案】B【分析】根據(jù)圓臺(tái)的側(cè)面積和體積公式,結(jié)合題意,準(zhǔn)確運(yùn)算,即可求解.【詳解】設(shè)圓臺(tái)的母線長為,高為,因?yàn)閳A臺(tái)上底面圓的半徑為1,下底面圓半徑為2,側(cè)面積為,可得,解得,所以圓臺(tái)的高為,所以圓臺(tái)的體積為.故選:B.5.某圓錐的側(cè)面積為1,用一個(gè)平行于圓錐底面的平面截該圓錐得到一個(gè)圓臺(tái),若圓臺(tái)上底面和下底面半徑之比為,則該圓臺(tái)的側(cè)面積為(

)A. B. C. D.【答案】C【分析】根據(jù)圓臺(tái)的底面半徑之比可得母線之比,進(jìn)而根據(jù)錐體的側(cè)面積公式即可求解.【詳解】設(shè)圓臺(tái)的上底面半徑為,下底面半徑為,設(shè)圓臺(tái)的母線為,則圓錐的底面半徑為,圓錐的母線為,圓錐的側(cè)面積記為,截去的小圓錐的側(cè)面積即為,故圓臺(tái)的側(cè)面積為,故選:C6.已知圓臺(tái)的上、下底面半徑分別為,若該圓臺(tái)的表面積為,母線長為2,且,則________.【答案】3【分析】利用圓臺(tái)的表面積公式進(jìn)行求解.【詳解】圓臺(tái)的表面積為,從而,,因此,解得(負(fù)值舍).故答案為:3.題型七:球的表面積體積【例1】如圖,在圓柱內(nèi)有一個(gè)球,該球與圓柱的上、下底面及母線均相切.記圓柱的體積為,球的體積為,則的值是.【答案】【解析】設(shè)球半徑為,則.故答案為.【例2】某種藥物呈膠囊形狀,該膠囊中間部分為圓柱,左右兩端均為半徑為的半球.已知該膠囊的表面積為,則它的體積為()A. B. C. D.【答案】C【詳解】設(shè)圓柱的高為,,;.故選:.【例3】圓柱形容器內(nèi)盛有高度為的水,若放入三個(gè)相同的球(球的半徑與圓柱的底面半徑相同)后,水恰好淹沒最上面的球(如圖),則球的半徑是()A. B. C. D.【答案】D【詳解】設(shè)球半徑為,則球體積為,原來水的體積為,淹沒后球與水的體積為,所以,解得(0舍去),故選:D.【例4】一平面截一球得到直徑為的圓面,球心到這個(gè)平面的距離是,則該球的體積是()A. B. C. D.【答案】B【詳解】設(shè)球心為,截面圓心為,連接,則垂直于截面圓,如圖所示,在中,,,球的半徑,球的體積.故選:B.【例5】等體積的球和正方體的表面積分別為與的大小關(guān)系是()A. B. C. D.無法確定【答案】A【詳解】若球體的半徑為r,則,若正方體的棱長為a,則,∵球和正方體的體積相等,∴,則,故,而,∴,即.故選:A【例6】一個(gè)圓柱和一個(gè)圓錐的底面直徑,以及它們的高都與一個(gè)球的直徑相等,下列結(jié)論正確的個(gè)數(shù)是()①圓柱的側(cè)面積為;②圓錐的側(cè)面

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