空间几何体知识点归纳
shup-
第一章空间几何体
1.1
柱、锥、台、球的结构特征
p>
(
1
)棱柱:定义
:有两个面互相平行,其余各面都是四边形,且每相邻两个四边形的公共
边都互相平行,
由这些面所围成的几何体。
分类
:以
底面多边形的边数作为分类的标准分为三棱柱、四棱柱、五棱柱等。
< br>表示
:用各顶点字母,如五棱柱
ABCDE
A
'
B
< br>'
C
'
D
'
E
'
或用对角线的端点字母,如五
棱柱
AD
'
几何特征
:
两底面是对应边平行的全等多边形;
侧面、
对角面都是平行四边形;
侧棱平行且
相等;平行于底面的截面是与底面全等的多边形。
(
2
)棱锥
定义
:
有一个面是多边形,
其余各面都是有一个公共顶点的三角形,
由这些面所围成的几何
体
分类
:以底面多边形
的边数作为分类的标准分为三棱锥、四棱锥、五棱锥等
表示<
/p>
:用各顶点字母,如五棱锥
P
A
'
B
'
C
'
D
'
< br>E
'
几何特征
:
侧面、对角面都是三角形;
平行于底面的截面与底面
相似,其相似比等于顶点到
截面距离与高的比的平方。
(
3
)棱台:定义
:
用一个平行于棱锥底面的平面去截棱锥,截面和底面之间的部分
分类
:以底面多边形的边数作为分类的标准分为三棱态、四棱台、五棱台等
表示
:用各顶点字母,如五棱台
P
A
'
B
'
C
'
D
'
E
'
<
/p>
几何特征
:①上下底面是相似的平行多边形②侧面是梯形③侧棱交
于原棱锥的顶点
(
4
)圆柱:定义
:以矩形的一边所在的直线为轴旋转
,<
/p>
其余三边旋转所成的曲面所围成的几
何体
几何特征
:
①底面是全等的圆;②母线
与轴平行;
③轴与底面圆的半径垂直;④侧面展开图
是一个矩形
。
(
5
)圆
锥:定义
:以直角三角形的一条直角边为旋转轴
,
旋转一周所成的曲面所围成的几何
体
几何特征
:①底面是一个圆;②母线交于圆锥的顶点;③侧面展开图是一个扇
形。
(
6
)
圆台:定义:
用一个平行于圆锥底面的平面去截圆锥,截面和底面之间的部分
几何特征:
①上下底面是两个圆;
②侧面母线交于原圆锥的顶点;
③侧面展开图是一个弓形。
< br>
(
7
)球体:定义:
以半圆的直径所在直线为旋转轴,半圆面旋转一周形成的几何体
几何特征:
①球的截面是圆;②球面上任意一点到球心的距离等于半径
。
1.2
空间几何体的三视图和直观图
1
三视图:
正视图:从前往后侧视图:从左往右俯视图:从上往下
2
画三视图的原则:
长对齐、高对齐、宽相等
3
直观图:斜二测画法
4
斜二测画法的步骤:
(
1
)
.
< br>在已知图形中取相互垂直的
x
轴和
y
轴,两轴相交于
O
。画直观图时,
把它们画成
1 / 1
对应的
x
'
轴与
y
'
轴,两轴交于点
O
'
,且使
x
'
O
y
'
p>
45
(
或
135
)
,它们确定的平面表示
水平面。
(
2
)
.
已知图形中平行于
x
轴或
y<
/p>
轴的线段,在直观图中分别画成平行于
x
'
轴或
y
'
轴
的
线段;
(
3
)
.
已知图形中平行于
x
轴的线段,在直观图中保持原长度不变,平行于
y
轴的线段,
长度为原来的一半。
5
用斜二测画法画出长方体的步骤:
(
1
)画轴(
2
)画底面(
3
)画侧棱(
4
)成图
'
1.3
空间几何体的表面积与体积
(一)空间几何体的表面积
1
棱柱、棱锥的表面积:各个面面积之和
2<
/p>
2
S
rl
r
2
圆柱的表面积
3
圆锥的表面积
< br>S
2
rl
2
r
2
2
2
4
圆台的表面积
S
rl
r
Rl
R
5
球的
表面积
S
4
R
(二)空间几何体的体积
1
柱体的体积
V
S
p>
底
h
2
锥体的
体积
V
3
台
体的体积
V
(
S
上
1
S
底
h
p>
3
1
3
S
上
S
下
S
下
)
< br>h
4
球体的体积
V
4
3
R
3
基础练习
1
选择题
1
.如图的组合体的结构特征是
()
1 / 1
A
.一个棱柱中截去一个棱柱
C
.一个棱柱中截去一个棱锥
[
答案
]
C
2
.有下列命题:
B
.一个棱柱中截去一个圆柱
D
.一个棱柱中截去一个棱台
①圆锥顶点与底面圆周上任意一点的连线是圆锥的母线;
p>
②在圆台上、下底面圆周上各取一点,则这两点的连线是圆台的母线;
③圆柱的任意两条母线所在的直线是平行的.
其中正确的有
()
< br>A
.
0
个
C
.
2
个
[
答案
]<
/p>
B
3
.
(2013
~
2014·
南京模拟
)
经过旋转可以得到图
1
中几何体的是图
2
中的
()
B
.
< br>1
个
D
.
3
个
[
答案
]
A<
/p>
4
.图中最左边的几何体由一个圆柱挖
去一个以圆柱的上底面为底面,下底面圆心为顶点的
圆锥而得.现用一个竖直的平面去截
这个几何体,则截面图形可能是
()
A
.
(1)(2)
C
.
(1)(4)
[
答案
]
D
5
.
若一个圆锥的轴截面是等边三角形,其面积为
3
,则这个圆
锥的全面积是
()
A
.
3π
B
.
3
3π
C
.
6π
D
.
9π
1 / 1
B
.
(1)(3)
D
.
(1)(5)
解析:
设圆锥底面半径为
R
,
1
∴
·2
R
·
3
R
=
3
,∴
R<
/p>
=
1
,母线
l<
/p>
长为
2
,
p>
2
∴
S
全
=
π
R
2
+
π
Rl
=
π
+
2π
=
< br>3π.
答案:
A
6
.长方体三个面的面积分别为
2,6
和
9
,则长方体的体积是
()
A
.
6
3
B
.
3
p>
6
C
.
11
D
.
12
<
/p>
解析:
设长方体长、宽、高分别为
a
p>
,
b
,
c
,不妨设
ab
=
2
p>
,
ac
=
6
,
bc
=
9
,相乘得
(
abc
)<
/p>
2
=
108
,∴
V
=
abc
=
6
3.
答案:
A
7
.
(2013·
湖北卷
)
一个几何体的三视图如图所示,
该几何体从上到下由
四个简单几何体组成,
其体积分别记为
V
1
,
V
2
,
V
3
,
V
p>
4
,上面两个简单几何体均为旋转体,下面两个简单几何体均
为多面体,则有
()
A
.
V
p>
1
<
V
2
<
V
4
<
V
3
B
p>
.
V
1
<
V
3
<
V
2
<
V
4
< br>
C
.
V
2
<
V
1
<
V
3
<
V
p>
4
D
.
p>
V
2
<
V
3
<
V
1
<
V
4
答案:
C
8
.用平行于圆锥底面的平面截圆锥,所得截面面积与底面面积的比是
1
∶
3
,这截面把圆锥
母线分成的两段的比是
()
A
.
1
∶
3
B
.
p>
1
∶
(
3
-
1)
C
.
1
∶
9
D.
3<
/p>
∶
2
解析:
由题意可知,
截面面积与底面面积之比为
1
∶
3
,
∴截面半径与底面半径之比为
1
∶
3
,
p>
∴这两段母线长之比为
1
∶
3
-
1.
< br>
答案:
B
1 / 1
二、填空题
1
.如图是一个几何体的表面展成的平面图形,则这个几何体是
________
.
[
答案
]
圆柱
2
.已知一个正方体内接于一个球,过球心作一截面,则下图中,截面不可
能是
________(
填
序号
)
.
[
答案
]
④
3
.如图,已知长方体
A
BCDA1B1C1D1
,过
BC
和<
/p>
AD
分别作一个平面交底面
A1B1C1
D1
于
EF
、
PQ
,则长方体被分成的三个几何体中,棱柱的个数是
____
____
.
解析:
三个几何体都是棱柱.
答案:
3
4
.若一个底面是正三角形的三棱柱的正视图如图所示,则其表面积等于
< br>________
.
解析:
通过三视图还原三棱柱直观图如图所示,
通过正视图可以得出该三棱柱底面边长为
2
,
侧棱长为
1
,三个侧面为矩形,上下底面为正三角形,
∴
S
p>
表
=
3
×
(2
×
1)
+
2
×
3
×
2
2
< br>=
6
+
2
3.
4
1 /
1
答案:
6
+
2
3
<
/p>
2
5
.
如图,<
/p>
已知圆柱体底面圆的半径为
cm
,
高为
2
cm
,
AB
、
CD
分别是两底面的直径,
AD
、
p>
π
BC
是母线,若一只小虫从
A
点出发,从侧面爬行到
C
点,则小虫爬行的最短路线的长度是
________cm(
结
果保留根式
)
.
答案:
2
2
6
.
圆台的上、
下底面半径分别是
10 cm
和
20
cm
,
它的侧面展开图的扇环的圆心角是
180°
,
圆台的表面积是()
分析:
由题目可获取以下主要信息:
①求圆台的表面积应考虑上、下底面及侧面积;
②上、下底面面积易得,主要求侧面积.
解答本题可先把空间问题转化为平面问题,
即在展开图内求母线的长,
再进一步代入侧
面积公式求出侧面积,进而求出表面积.
解析:
如图所示,设圆台的上
底面周长为
C
,因为扇环的圆心角是
1
80°
,
故
C
=
π·
SA
=
2π
×
10
,
∴
SA
=
20
,
同理
可得
SB
=
40
,
∴
AB
=
SB
-
SA
=
20
,
∴
S
表面积
=
S
侧
+
S
上
p>
+
S
下
2
=
π(
r
1
+
r
2
)·
AB
+
π
r
2
1
+
π
r
2
=
π(10
+
20)
< br>×
20
+
π
×
10
2
+
π
×
20
2
=
1 100π(cm
2
)
.
故圆台的表面积为
1 100π
cm
2
.
1
/ 1
7 .
如右图所示,
在底半径为
2
,
p>
母线长为
4
的圆锥中内接一个高为
3
的圆柱,
圆柱的表面积
为()
3
2
-
x
解析:
圆锥高
h
=
4
2
-
2
2
=
2
3
,画轴截面积图
< br>(
如右图
)
,则
=
.
故圆锥内接圆
2
2
3
柱的底半径
x
p>
=
1.
则圆柱的表面积
S
< br>=
2π
×
1
2
+
2π
×
1
×
3
=
(
2
+
2
3)π.
答案:
(2
+
2
3
)π
强化提升
一选择题
1
.在棱柱中
()
A
.只有两个面平行
B
.所有的棱都平行
C
.所有的面都是平行四边形
D
.两底面平行,且各侧棱也互相平行
[
答案
]
D<
/p>
2
.下列命题中,正确的是
()
A
.有两个面互相
平行,其余各面都是四边形的几何体叫棱柱
B
.棱柱中互相平行的两个面叫做棱柱的底面
C
.棱柱的侧面是平行四边形,而底面不是平行四边形
D
.棱柱的侧棱都相等,侧面是平行四边形
[
答案
]
D
3
.
(2012
-
2013·
嘉兴高一检测
< br>)
如下图都是正方体的表面展开图,还原成正方体后,其中两
个完全一样的是
()
1 /
1
A
.
(1)(2)
C
.
(3)(4)
[
答案<
/p>
]
B
[
解析
]
在图
(2)<
/p>
、
(3)
中,⑤不动,把图形折起,则②
⑤为对面,①④为对面,③⑥为对面,故
图
(2)
、
(3)
完全一样,而
(1
)
、
(4)
则不同
[
解题提示
]
< br>让其中一个正方形不动,其余各面沿这个正方形的各边折起,进行想象后判断.
4
.下列说法不正确的是
()
A
.圆柱的侧面展开图是一个矩形
B
.圆锥过轴的截面是一个等腰三角形
C
.直角三角形绕它的一条边旋转一周形成的曲面围成的几何体
是圆锥
D
.圆台平行于底面的截面是圆面
<
/p>
[
答案
]
C
p>
5
.
如右图所示
的平面中阴影部分绕中间轴旋转一周,形成的几何体形状为
()
A
.一个球体
B
.一个球体中间挖出一个圆柱
C
.一个圆柱
D
.一个球体中间挖去一个长方体
<
/p>
[
答案
]
B
p>
[
解析
]
圆旋转一周形成球,圆中的矩形旋转一周形成一个圆柱,所以选
B.<
/p>
6
.已知某空间几何体的三视图如图所
示,则此几何体为
()
B
.
(2)(3)
D
p>
.
(1)(4)
1 / 1
A
.圆台
C
.四棱柱
[
答案
]
D
7
.下列几何体中,正视图、侧视图、俯视图都相同的几何体的
序号是
()
B
.四棱锥
D
.四棱台
A
.
(1)(2)
C
.
(3)(4)
[
答案<
/p>
]
D
8
.
(2012
-
20
13·
安徽淮南高三模拟
)
下列几何体
各自的三视图中,有且仅有两个视图相同的
是
()
B
.
(2)(3)
D
.
(1)(4)
1 /
1
A
.①
②
B
.①③
C
.①④
D
.②④
[
答案
]
D
[
解析
]
①正方体,三视图均相同;②圆锥,正视图和侧视图相同;③三棱台,三视图各不相
同;
④圆台,正视图和侧视图相同.
[
点
评
]
熟悉常见几何体的三视图特征,对于画几何体的直观图是基
本的要求.
下图是最基本的常见几何体的三视图
.
几何体
直观图形
正视图
侧视图
俯视图
正方体
长方体
圆柱
圆锥
圆台
球
9
.给出
以下关于斜二测直观图的结论,其中正确的个数是
()
①角的水平放置的直观图一定是角.
②相等的角在直观图中仍相等.
③相等的线段在直观图中仍然相等.
④若两条线段平行,则在直观图中对应的两条线段仍然平行.
A
.
0
C
.
2
[
答案<
/p>
]
C
[
解析
]
由斜二测画法规则可知,直观图保持线
段的平行性,∴④对,①对;而线段的长度,
角的大小在直观图中都会发生改变,∴②③
错.
10
.利用斜二测画法得到:
①三角形的直观图是三角形;
②平行四边形的直观图是平行四边形;<
/p>
③正方形的直观图是正
方形;④菱形的直观图是菱形.
以上说法正确的是
()
B
.
1
D
.
3
1 / 1