2018高考数学空间几何高考真题

玛丽莲梦兔
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2021年02月16日 18:28
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2021年2月16日发(作者:木兰陂)


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WORD


格式整理


.



























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2017


年高考数学空间几何高考真题





一.选择题(共

< br>9


小题)



1

< br>.如图,在下列四个正方体中,


A


,

B


为正方体的两个顶点,


M


,


N


,


Q


为所在


棱的中点,则在这四个正方体中,直线


AB


与平面


MNQ


不平行的是(




)



A


.



B


.



C


.



D


.



2


.已知圆柱的高为


1


,它的两个底面的圆周 在直径为


2


的同一个球的球面上,


则该 圆柱的体积为(




)



A


.


π



B


.


C


.



D


.



3


.在正方体


ABCD


﹣

A


1


B


1


C


1


D


1


中,


E


为棱


CD


的 中点,则(




)



A


.


A


1


E


⊥


DC


1



B

< p>
.


A


1


E


⊥


BD C


.


A


1


E


⊥


BC


1



D


.

A


1


E


⊥


AC



4


.某三棱锥的三视图如图所示 ,则该三棱锥的体积为(




)




A


.


60


B


.


30


C


.


20


D


.


10



.


























.


专业知识分享


.


























.



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WORD


格式整理


.



























.


5


.某 几何体的三视图如图所示(单位:


cm


)


,则该几何体的体积(单位:


cm


2


)


是(




)




A


.


+


1


B


.


+


3


C


.


+


1 < /p>


D


.


+


3



6


.如图,已知正四面体

< br>D


﹣


ABC


(所有棱长均相等的 三棱锥)


,


P


、


Q


、


R


分别为


AB


、


BC


、


CA


上的点,


AP=PB


,


=


=2


,分别记二面角


D


﹣


PR


﹣


Q


,


D


﹣


PQ< /p>


﹣


R


,


D


﹣


QR


﹣


P


的平面角为


α


、


β


、


γ


,则(




)




A


.


γ


<


α


<


β


B

< p>
.


α


<


γ


<


β


C


.

< br>α


<


β


<


γ


D


.


β


<


γ


<


α


< /p>


7


.如图,网格纸上小正方形的边长为


1


,粗实线画出的是某几何体的三视图,


该几何体由一平面将一圆 柱截去一部分后所得,则该几何体的体积为(




)




A


.


90π



B


.


63π



C


.


42π



D


.


36π



.


























.


专业知识分享


.


























.



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WORD


格式整理


.



























.


1


.某 多面体的三视图如图所示,其中正视图和左视图都由正方形和等腰直角三


角形组成,正方 形的边长为


2


,俯视图为等腰直角三角形,该多面体的各个面中


有若干个是梯形,这些梯形的面积之和为(




)




A


.


10


B


.


12


C


.


14


D


.


16


< /p>


2


.已知直三棱柱


ABC


﹣


A


1


B

1


C


1


中,∠

ABC=120°


,


AB=2


,< /p>


BC=CC


1


=1


,则异面直线


AB


1


与


BC


1


所成角的余弦值为(




)



A


.




B


.



C


.



D


.





二.填空题(共


5

< br>小题)



8


.已知三棱锥


S


﹣


ABC


的所有顶 点都在球


O


的球面上,


SC

< p>
是球


O


的直径.若平


面< /p>


SCA


⊥平面


SCB

,


SA=AC


,


SB=BC


,三棱锥


S


﹣


ABC


的体积为


9


,则球

O


的表面


积为







.



9


.长方 体的长、宽、高分别为


3


,


2


,


1


,其顶点都在球


O


的球面上,则球


O


的

< br>表面积为







.



10


.已知一个正方体的所有顶点在一个球面上,若这个正方体的表 面积为


18


,


则这个球的体积为







.



11


.由一个长方体和两个



圆柱体构成的几何体的三视图如图,则该几何体的


体积为







.



.


























.


专业知识分享


.


























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WORD


格式整理


.



























.



12


.如图,在圆柱


O


1

< br>O


2


内有一个球


O


,该球与圆柱的上、下底面及母线均相切,


记圆柱


O


1


O


2


的体积 为


V


1


,球


O


的体积为


V


2


,则


的值是







.






三.解答题(共


9

< br>小题)



13


.如图,在四棱锥


P


﹣


ABCD


中,


AB


∥


CD


,且∠


BAP=


∠


CDP=90°< /p>


.



(


1


)证明:平面


PAB


⊥平面

< br>PAD


;



(

< br>2


)若


PA=PD=AB=DC


,∠


APD=90°


,且四棱锥


P


﹣


ABCD


的体积为


,求该四棱


锥的侧面积.




14


.如图,四棱锥


P


﹣


ABCD


中,侧面


PAD


为等边三角形且垂直于底面


ABCD


,


AB=BC=


AD


,∠


BAD=


∠


ABC=90°


.



(


1


)证明:直线< /p>


BC


∥平面


PAD


;



(


2


) 若△


PCD


面积为


2

< br>,求四棱锥


P


﹣


ABCD


的体积.



.


























.


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.


























.



.



















WORD


格式整理


.



























.



15


.如图四面体


ABCD


中,△


ABC


是正三角形,


AD=CD


.



(


1

)证明:


AC


⊥


BD


;



(


2

< br>)已知△


ACD


是直角三角形,


AB=BD


,若


E


为棱


BD


上与


D


不重合的点,且< /p>


AE


⊥


EC


,求 四面体


ABCE


与四面体


ACDE


的体积比.




1 6


.如图,直三棱柱


ABC


﹣


A


1


B


1


C


1


的底面为直角三角形,两直角边


AB


和


AC


的长


分别为


4


和


2


,侧棱


AA


1


的长为


5


.



(

< p>
1


)求三棱柱


ABC


﹣< /p>


A


1


B


1


C


1


的体积;



(


2


)设


M


是


BC


中点,求直线


A


1


M


与平面


ABC


所成角的大小.



< p>
17


.如图,在三棱锥


P


﹣


ABC


中,


PA

⊥


AB


,


PA

⊥


BC


,


AB

⊥


BC


,


PA=AB=BC=2< /p>


,


D


为线段


AC


的中点,


E


为线段

PC


上一点.



(


1


)求证:


PA


⊥

< p>
BD


;



(


2


)求证:平面


BDE


⊥平 面


PAC


;



(


3


)当


PA


∥平面


BDE


时,求三棱锥


E


﹣


BCD


的体积.



.


























.


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.


























.



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WORD


格式整理


.



























.



18


.如图,在四棱锥


P


﹣


ABCD


中,


AD


⊥平面


PDC


,


AD


∥< /p>


BC


,


PD


⊥< /p>


PB


,


AD=1


,


BC=3


,


CD=4


,


PD=2


.



(Ⅰ)求异面直线


AP


与


B C


所成角的余弦值;



(Ⅱ)求证:< /p>


PD


⊥平面


PBC


;



(Ⅲ)求直线


AB


与平面


PBC


所成角的正弦值.



19


.如图,已知四棱锥


P


﹣


ABCD


,△


PAD


是以


AD


为斜边的等腰直角三角形,


BC


∥


A D


,


CD


⊥


A D


,


PC=AD=2DC=2CB


,< /p>


E


为


PD


的中点 .



(Ⅰ)证明:


CE


∥平面


PAB


;


< p>
(Ⅱ)求直线


CE


与平面


PBC


所成角的正弦值.




20


.由四棱柱


ABCD


﹣


A


1


B


1


C


1


D


1


截去三棱锥


C


1


﹣


B


1


CD


1< /p>


后得到的几何体如图所示,


四边形


ABC D


为正方形,


O


为

AC


与


BD


的交点,

< p>
E


为


AD


的中点,


A


1


E


⊥平面


ABCD


,



(Ⅰ) 证明:


A


1


O


∥平面


B


1


CD


1


;



(Ⅱ)设

M


是


OD


的中点,证明:平面


A


1


EM


⊥平面< /p>


B


1


CD


1


.



.


























.


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.


























.



.



















WORD


格式整理


.



























.



21


.


如图,


在三棱锥

A


﹣


BCD


中,

< br>AB


⊥


AD


,

< br>BC


⊥


BD


,

< br>平面


ABD


⊥平面


BCD


,


点


E


、

< p>
F


(


E


与


A


、


D


不重合)分别在棱


AD


,


BD


上,且


EF


⊥


AD


.



求证:


(


1


)


EF


∥平面


ABC


;



(


2


)


AD


⊥


A C


.






3


.如图,在四棱锥


P


﹣


ABCD


中,

< p>
AB


∥


CD


,且∠


BAP=


∠


CDP=90°

< br>.



(


1


)证明:平面


PAB


⊥平面


PAD< /p>


;



(


2


)若


PA=PD=AB=DC


,∠

< p>
APD=90°


,求二面角


A

﹣


PB


﹣


C


的余弦值.




4

< br>.如图,四棱锥


P


﹣


ABCD< /p>


中,侧面


PAD


为等边三角形且垂直于底 面


ABCD


,


AB=BC=

< p>
AD


,∠


BAD=


∠


ABC=90°


,


E


是


PD


的中点.


< br>(


1


)证明:直线


CE


∥平面


PAB


;



(


2


)点


M


在棱


PC


上,且直线


BM


与底面


ABCD


所成角为


45°


,求二面角


M


﹣


AB


﹣


D


的 余弦值.



.


























.


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.


























.



.



















WORD


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.



























.



5< /p>


.如图,四面体


ABCD


中,△


ABC


是正三角形,△


ACD

< br>是直角三角形,∠


ABD=


∠


C BD


,


AB=BD


.

< br>



(


1


)证明:平面


ACD


⊥平面


ABC< /p>


;



(


2


)过


AC


的平面交


B D


于点


E


,若平面

AEC


把四面体


ABCD


分成体积 相等的两


部分,求二面角


D


﹣


AE


﹣


C


的余弦值.< /p>




6


.如图, 在四棱锥


P


﹣


ABCD


中,底面


ABCD


为正方形,平面

PAD


⊥平面


ABCD


,


点


M


在线段


PB


上,


PD


∥平面


MA C


,


PA=PD=


(

< br>1


)求证:


M


为


PB


的中点;



(

< p>
2


)求二面角


B


﹣


PD


﹣


A


的大小;< /p>



(


3


)求直线


MC


与平面


BDP

所成角的正弦值.



,


AB=4


.




7


.如图,在三棱锥


P


﹣


ABC


中,


PA


⊥底面


ABC


,∠


BAC=90°


.点


D

,


E


,


N


分别为


棱


PA


,


PC


,


BC


的中点,


M


是线段


AD


的中点,


PA=AC=4


,


AB=2

< br>.



(Ⅰ)求证:


MN


∥平面


BDE


;



(Ⅱ)求二面角


C


﹣


EM


﹣


N


的正弦值;



(Ⅲ)已知点


H


在棱


PA


上,且直线


NH


与直线


BE


所成角的余弦值为


,求线< /p>


.


























.


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.


























.



.



















WORD


格式整理


.



























.


段


AH


的长.




8


.如图,几何体是圆柱的一部分, 它是由矩形


ABCD


(及其内部)以


A B


边所在


直线为旋转轴旋转


120°< /p>


得到的,


G


是


( Ⅰ)设


P


是


的中点.

< br>


上的一点,且


AP


⊥


BE


,求∠


CBP


的大 小;




(Ⅱ)当

AB=3


,


AD=2


时,求二面角


E


﹣


AG


﹣< /p>


C


的大小.




.


























.


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.


























.



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.



























.



2017


年高考数学空间几何高考真题



参考答案与试题解析





一.选择题(共


7

< br>小题)



1


.如图,在下列四个 正方体中,


A


,


B

为正方体的两个顶点,


M


,


N


,


Q


为所在


棱的中 点,则在这四个正方体中,直线


AB


与平面

MNQ


不平行的是(




)



A


.



B


.



C


.



D


.



【解答 】


解:对于选项


B


,由于


AB


∥


MQ


,结合线面平行 判定定理可知


B


不满足


题意;



对于选项


C


,由于< /p>


AB


∥


MQ


,结 合线面平行判定定理可知


C


不满足题意;



对于选项


D


,由于


AB


∥


NQ


,结合线面平行判 定定理可知


D


不满足题意;



所以选项


A


满足题意,



故选:


A


.





2


.已知 圆柱的高为


1


,它的两个底面的圆周在直径为

< br>2


的同一个球的球面上,


则该圆柱的体积为(

< p>



)



A


.


π



B


.


C


.



D


.



【解答 】


解:∵圆柱的高为


1


,它的两个底面 的圆周在直径为


2


的同一个球的球


面上 ,



∴该圆柱底面圆周半径


r=


=


,



.


























.


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.


























.



.



















WORD


格式整理


.



























.


∴该圆柱的体积:


V=Sh=


故选:


B


.



=


.






3


.在正方体


ABCD


﹣

A


1


B


1


C


1


D


1


中,


E


为棱


CD


的 中点,则(




)



A


.


A


1


E


⊥


DC


1



B

< p>
.


A


1


E


⊥


BD C


.


A


1


E


⊥


BC


1



D


.

A


1


E


⊥


AC



【解答】


解:法一:连


B


1


C


,由题意得


BC


1


⊥


B


1


C


,


< p>
∵


A


1


B


1


⊥平面


B


1


BCC


1


,且


BC

< p>
1


⊂


平面


B


1


BCC


1


,



∴


A


1

< br>B


1


⊥


BC

1


,



∵


A


1


B


1


∩< /p>


B


1


C=B


1< /p>


,



∴


BC


1


⊥平面


A


1


ECB


1


,



∵


A


1


E


⊂


平面


A


1

< p>
ECB


1


,


< p>
∴


A


1


E


⊥


BC


1


.

< br>


故选:


C


.



法二:以


D


为原点,

< br>DA


为


x


轴,

< br>DC


为


y


轴,

< br>DD


1


为


z

轴,建立空间直角坐标系,



设正方体

ABCD


﹣


A


1

< br>B


1


C


1


D


1


中棱长为


2

,



则


A


1


(


2


,


0< /p>


,


2


)


,


E


(


0


,

< p>
1


,


0


)


,


B


(


2

,


2


,


0


)


,


D


(


0< /p>


,


0


,


0


)


,


C


1

< p>
(


0


,


2


,


2


)


,

A


(


2


,


0


,


0


)


,< /p>


C


(


0


,


2


,


0


)

< p>
,



=


(﹣


2


,


1


,﹣


2


)


,


=

(﹣


2


,


0


,


2


)


,


∵


•


=


﹣


2


,


=


(


0


,


2


,


2


)


,


=


(﹣


2


,


2


,

0


)


,



=2


,


=0


,


=6


,



=


( ﹣


2


,﹣


2


,


0


)


,



∴


A


1


E


⊥


BC


1


.

< p>


故选:


C


.



.


























.


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.


























.



.



















WORD


格式整理


.



























.





4


.某三棱锥的三视图如图所示,则 该三棱锥的体积为(




)




A


.


60


B


.


30


C


.


20


D


.


10


< /p>


【解答】


解:由三视图可知:该几何体为三棱锥,



该三棱锥的体积


=


故选:< /p>


D


.



=10


.






5


.某几 何体的三视图如图所示(单位:


cm


)


,则该几何体的体积(单位:


cm


2


)


是(




)



.


























.


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.


























.



.



















WORD


格式整理


.



























.



A


.


+


1


B


.


+


3


C


.


+


1 < /p>


D


.


+


3



【解答】


解:由几何的三视图可知,该几何 体是圆锥的一半和一个三棱锥组成,



圆锥的底面圆的半径为< /p>


1


,三棱锥的底面是底边长


2

< p>
的等腰直角三角形,圆锥的


高和棱锥的高相等均为


3


,



故该几何体的体积为

< p>
×


×


π


×


1


2


×


3

+


×


×


故选:

A



×


×


3=


+


1


,






6


.如图,已知正四面体


D


﹣


ABC


(所有棱长均相等的三棱锥)


,


P


、


Q


、

R


分别为


AB


、

< br>BC


、


CA


上的点,

< p>
AP=PB


,


=


=2


,分别记二面角


D


﹣


PR


﹣


Q


,


D


﹣


PQ


﹣


R


,


D


﹣


QR< /p>


﹣


P


的平面角为


α


、


β


、


γ< /p>


,则(




)




A


.


γ


<


α


<


β


B


.

< p>
α


<


γ


<


β


C


.


α

< br><


β


<


γ


D


.


β


<


γ


<


α



【解 答】


解法一:如图所示,建立空间直角坐标系.设底面△


ABC


的中心为


O


.



.


























.


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.


























.



.



















WORD


格式整理


.



























.


不妨设


OP=3


.


则


O


(


0


,


0


,


0


)


,


P


(


0


,


﹣


3


,


0


)


,


C


(


0

< br>,


﹣


6


,


0


)


,


D


(


0


,


0


,


6


Q


=


=


,


R


,


,



=


(


0

< br>,


3


,


6


.



,可得


,



)


,


=


(


,


5


,


0


)


,


=


)


,



,



设平面


PDR


的法向量为


=


(


x


,


y


,


z


)


,则


可得


=


则


cos


=


,取平面


ABC


的法向量


=


(


0


,


0


,


1


)


.



=


,取


α=ar ccos


.



.



同理可得:


β=arccos


∵


>


>

< p>
.



.


γ=arccos


∴


α


<


γ


<


β


.



解法二:如图所示,连接


OP


,


OQ


,


OR


,过点

< p>
O


分别作垂线:


OE


⊥< /p>


PR


,


OF


⊥< /p>


PQ


,


OG


⊥< /p>


QR


,垂足分别为


E

,


F


,


G


,连接


DE


,


DF

,


DG


.



设


OD=h


.



则


tanα=


.



,


tanγ=


.

< br>


同理可得:


tanβ=


由已知 可得:


OE


>


OG

>


OF


.



∴


tanα


<


tanγ


<


tanβ


,


α

< p>
,


β


,


γ


为锐角.



∴


α


<


γ


<


β

< br>.



故选:


B


.




.


























.


专业知识分享


.


























.



.



















WORD


格式整理


.



























.






7


.如图 ,网格纸上小正方形的边长为


1


,粗实线画出的是某几何体的三 视图,


该几何体由一平面将一圆柱截去一部分后所得,则该几何体的体积为(

< p>



)




A


.


90π



B


.


63π



C


.


42π



D


.


36π



【解答】


解:


由三视图可得,


直观图为一个完整的圆柱减去一个高为


6


的圆柱 的


一半,



V=π•3


2


×


10


﹣

< br>•π•3


2


×


6=63π


,



故选:


B


.



.


























.


专业知识分享


.


























.



.



















WORD


格式整理


.



























.



< /p>


1


.某多面体的三视图如图所示,其中正视图和左视图都由正方形 和等腰直角


三角形组成,正方形的边长为


2

,俯视图为等腰直角三角形,该多面体的各个面


中有若干个是梯形,这些梯形的面积 之和为(




)




A


.


10


B


.


12


C


.


14


D


.


16



【解答】


解:由三视图可画出直观图,



该立体图中只有两个相同的梯形的面,



S


梯形


=


×


2


×(


2


+


4


)


=6


,


< /p>


∴这些梯形的面积之和为


6


×

< p>
2=12


,



故选:


B






2


.已知 直三棱柱


ABC


﹣


A

< br>1


B


1


C


1


中,∠


ABC=120°


,


AB=2


,


BC=CC


1


=1


,则异面直线


AB

< p>
1


与


BC


1


所成角的余弦值为(




)



.


























.


专业知识分享


.


























.



.



















WORD


格式整理


.



























.


A


.



B


.



C


.



D


.



【解答 】


解:


【解法一】如图所示,设


M


、


N


、


P


分别为


AB


,


BB


1


和


B


1


C


1


的中点,



则


AB


1


、


BC


1


夹角为


MN


和


NP


夹角或其补角



(因异面直线所成角为(


0


,


可知


MN=


AB


1


=


NP=


BC


1


=


;



,



]


)


,



作


BC


中点


Q


,则△


PQM


为直角三角形;



∵


PQ=1


,

< p>
MQ=


AC


,



△


ABC


中,由余弦定理得


AC


2


=AB

< br>2


+


BC


2

﹣


2AB•BC•cos


∠


ABC



=4


+


1< /p>


﹣


2


×


2


×


1


×(﹣


)



=7


,



∴


AC=


∴


MQ=


,



;



=


;



在△< /p>


MQP


中,


MP=


在△


PMN


中,由余弦定理得



cos


∠


MNP=


=


]


,



.



=


﹣


;



又异面直线所成角的范围是(


0


,


∴


AB


1


与

< p>
BC


1


所成角的余弦值为


.


























.


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.


























.



.



















WORD


格式整理


.



























.


【解法二】如图所示,


补成四棱柱


ABCD


﹣


A


1


B


1


C< /p>


1


D


1


,求∠< /p>


BC


1


D


即可;



BC


1


=< /p>


C


1


D=


∴


,


BD=


,



+


BD


2


=


,



=


,




∴∠


DBC


1


=9 0°


,



∴


c os


∠


BC


1


D=


=


.





二.填空题(共


5

< br>小题)



8


.已知三棱锥


S


﹣


ABC


的所有顶 点都在球


O


的球面上,


SC

< p>
是球


O


的直径.若平


面< /p>


SCA


⊥平面


SCB

,


SA=AC


,


SB=BC


,三棱锥


S


﹣


ABC


的体积为


9


,则球

O


的表面


积为



36π



.



【解答】


解:三棱锥


S


﹣


ABC


的所有顶点都在球


O


的球面上,


SC


是球

< br>O


的直径,


若平面


SCA


⊥平面


SCB


,


SA =AC


,


SB=BC


,三棱锥


S


﹣


ABC


的体积为< /p>


9


,



可知三角 形


SBC


与三角形


SAC


都是等腰直角三角形,设球的半径为


r


,

< p>


可得


,解得


r=3


.



.


























.


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.


























.



.



















WORD


格式整理


.



























.


球


O< /p>


的表面积为:


4πr


2

< br>=36π


.



故答案为:


36π


.





9


.长方体的长、宽、高分别为


3


,


2


,


1


,其顶点都在球


O


的 球面上,则球


O


的


表面积为

< p>


14π



.



【解答】


解:长方体的长、宽、高分别为


3


,


2


,


1


,其顶点都在球

< br>O


的球面上,


可知长方体的对角线的长就是球的直径,< /p>



所以球的半径为:


则球


O


的表面积为:


4


×


故答案为:


14π


.





10


.已 知一个正方体的所有顶点在一个球面上,若这个正方体的表面积为


18

< br>,


则这个球的体积为




.



=


.



=14π


.



【解答】


解:设正方体的棱长为


a


,< /p>



∵这个正方体的表面积为


18


,



∴


6a

< p>
2


=18


,


< p>
则


a


2


=3


,即


a=


,



∵一个正方体的所有顶点在一个球面上,



∴正方体的体对角线等于球的直径,



即


a=2R


,



即


R=


,


< /p>


则球的体积


V=


π•

(


)


3


=


故答案为:




11


.由一个长方体和两个



圆柱体构成的几何体的三视图如图,则该几何体的


体积为



2


+



.



.



;



.


























.


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.


























.



.



















WORD


格式整理


.



























.



【解 答】


解:由长方体长为


2


,宽为


1


,高为


1


,则长方 体的体积


V


1


=2

×


1


×


1=2

,



圆柱的底面半径为


1


,高为


1


,则圆柱的体积


V


2


=


×


π


×


1


2


×


1=


则该几何体的体积


V=V


1


+


2V


1


=2


+


故答案为:


2


+




12

< p>
.如图,在圆柱


O


1


O< /p>


2


内有一个球


O


,该球与圆柱的上、下底面及母线均相切,


记圆柱


O

< p>
1


O


2


的体积为


V


1


,球


O

< p>
的体积为


V


2


,则


的值是




.



.



,



,




【解答】


解:设球的半径为


R


,则球的体积为:


圆柱的体积为:

< p>
πR


2


•2R=2πR


3


.



则


=


=


.



R


3


,



故答案为:


.





三.解答题(共

< br>9


小题)



13


.如图,在四棱锥


P


﹣


ABC D


中,


AB


∥


CD


,且∠


BAP=


∠


CDP=90°


.



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