1、=【 ;精品教育资源文库 】 = 课时跟踪检测 ( 三十四 ) 空间几何体的表面积与体积 一抓基础 , 多练小题做到眼疾手快 1 一个球的表面积是 16 ,那么这个球的体积为 _ 解析:设球的半径为 R,因为表面积是 16 ,所以 4 R2 16 ,解得 R 2.所以体积为 43 R3 323 . 答案: 323 2 (2018 徐州高三年级期中考试 )各棱长都为 2 的正四棱锥的体积为 _ 解析:由题意得,底面对角线长为 2 2,所以正四棱锥的高为 22 2 2 2,所以正四棱锥的体积 V 13Sh 132 2 2 4 23 . 答案 : 4 23 3 (2018 苏锡常镇调研 )设棱长为
2、a 的正方体的体积和表面积分别为 V1, S1,底面半径和高均为 r 的圆锥的体积和侧面积分别为 V2, S2,若 V1V2 3 ,则 S1S2的值为 _ 解析:法一:由题意知 V1 a3, S1 6a2, V2 13 r3, S2 2 r2, 由 V1V2 3 得 a313 r3 3 , 得 a r,从而 S1S2 3 2 . 法二:不妨设 V1 27, V2 9 ,故 V1 a3 27,即 a 3,所以 S1 6a2 54. 如图所示,又 V2 13h r2 13 r3 9 ,即 r 3,所以 l 2r,即 S2 12l2 r 2 r2 9 2 , 所以 S1S2 549 2 3 2 .
3、答案: 3 2 =【 ;精品教育资源文库 】 = 4.(2017 南京、盐城、连云港、徐州二模 )如图,正三棱柱 ABCA1B1C1中, AB 4, AA1 6.若 E, F 分别是棱 BB1, CC1上的点,则三棱锥 AA1EF 的体积是 _ 解析:因为在正三棱柱 ABCA1B1C1中, AA1 BB1, AA1? 平面 AA1C1C, BB1?平面 AA1C1C,所以 BB1 平面 AA1C1C,从而点 E 到平面 AA1C1C 的距离就是点 B到平面 AA1C1C 的距离,作 BH AC,垂足为点 H,由于 ABC 是正三角形且边长为 4,所以 BH 2 3,从而三棱锥 AA1EF 的体
4、积 VAA1EF VEA1AF 13S A1AF BH 13 12642 38 3. 答案 : 8 3 5 (2018 镇江期末 )一个圆锥的侧面积等于底面面积的 2倍,若圆锥底面半径为 3 cm,则圆锥的体积是 _cm3. 解析:设圆锥的母线长为 l,高为 h. 圆锥的侧面积等于 S 侧 12(2 3) l, 圆锥的底面面积为 S 底 ( 3)2 3 , 又因为圆锥的侧面积等于底面面积的 2 倍, 故 S 侧 12(2 3) l 6 , 解得 l 2 3, h l2 3 2 3, 圆锥的体积 V 13S 底 h 1333 3. 答案: 3 6.(2018 苏锡常镇一调 )如图,正方体 ABC
5、DA1B1C1D1 的棱长为 1, P是棱 BB1的中点,则四棱锥 PAA1C1C 的体积为 _ 解析:四棱锥 PAA1C1C 可看作:半个正方体割去三棱锥 PABC 和PA1B1C1. 所以 VPAA1C1C 12VABCDA1B1C1D1 VPABC VPA1B1C1 12 112 112 13. 答案: 13 二保高考,全练题型做到高考达标 1 (2018 扬州模拟 )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 84 ,则圆台较小底面的半径为 _ 解析:设圆台较小底面半径为 r, =【 ;精品教育资源文库 】 = 则另一底面半径为 3r. 由 S ( r
6、3r)3 84 ,解得 r 7. 答案: 7 2已知正三棱柱的各条棱长均为 a,圆柱的底面直径和高均为 b.若它们的体积相等,则 a3 b3的值为 _ 解析: 由题意可得 12 a2 32 a ? ?b2 2 b, 即 34 a3 14 b3,则 a3b3333 . 答案: 33 3 (2018 常州期末 )以一个圆柱的下底面为底面,并以圆柱的上底面圆心为顶点作圆锥,若所得的圆锥底面半径等于圆锥的高, 则圆锥的侧面积与圆柱的侧面积的比值为_ 解析: 如图,由题意可得圆柱的侧面积为 S1 2 rh 2 r2.圆锥的母线 l h2 r2 2r,故圆锥的侧面积为 S2 122 r l 2 r2,所以
7、S2 S1 2 2. 答案 : 22 4 (2018 苏北四市一模 )将斜边长为 4 的等腰直角三角形绕其斜边所在直线旋转一周,则所形成的几何体的体积是 _ 解析:因为等腰直角三角形 的斜边长为 4,所以斜边上的高为 2,故旋转后的几何体为两个大小相等的圆锥的组合体,圆锥的底面半径为 2,高为 2,因此,几何体的体积为 V 2 132 22 163 . 答案: 163 5 (2018 泰州中学高三学情调研 )在正方体 ABCDA1B1C1D1中, P 为 AA1中点, Q 为 CC1的中点, AB 2,则三棱锥 BPQD 的体积为 _ 解析: 如图,连结 PQ,则 PQ AC,取 PQ 的中点
8、 G,连结 BG, DG,可得 BG PQ, DG PQ,又 BG DG G,则 PQ 平面 BGD,在 Rt BPG 中,由 BP 5, PG 2,可得 BG 3,同理可得 DG 3,则 BDG 边 BD上的高为 3 2 2 2 1,所以 S BDG 122 21 2,则 VBPQD=【 ;精品教育资源文库 】 = 13 22 2 43. 答案: 43 6已知高与 底面半径相等的圆锥的体积为 83 ,其侧面积与高为 2 2的圆柱 OO1的侧面积相等,则圆柱 OO1的体积为 _ 解析:设圆锥的底面半径为 r,圆柱 OO1的底面半径为 R,因为高与底面半径相等的圆锥的体积为 83 ,所以 13
9、r2 r 83 ,所以 r 2.又圆锥的侧面积与高为 2 2的圆柱 OO1的侧面积相等,所以 r 2r 2 R2 2,所以 R 1,所以圆柱 OO1的体积为 R22 2 2 2. 答案: 2 2 7.(2018 启东调研 )如图, Rt ABC 的外接圆 O 的半径为 5, CE垂直于 O 所在的平面, BD CE, CE 4, BD 2, ED 2 10,若 M 为ED 的中点,则 VMACB _. 解析:如图, 过 D 作 DH CE 于 H,则 BC DH,在 Rt EDH 中,由ED 2 10, EH EC DB 2,得 BC DH 6,所以在 Rt ABC 中, AB 10, BC
10、6,所以 AC 8,即 S ABC 24,又因为 CE 垂直于 O 所在的平面, BD CE, M 为 ED 的中点,所以 M 到平面 ABC 的距离为 3,所以 VMACB 13S ABC3 24. 答案: 24 8 (2018 连云港调研 )已知正四棱锥的顶点都在同一球面上,且该棱锥的高为 4,底面边长为 2 2,则该球的表面积为 _ 解析: 如图,正四棱锥 PABCD 的外接球的球心 O 在它的高 PO1上,设球的半径为 R,因为底面边长为 2 2,所以 AC 4.在 Rt AOO1中, R2 (4 R)2 22,所以 R 52,所以球的表面积 S 4 R2 25. 答案: 25 9.如
11、图,在四边形 ABCD 中, DAB 90 , ADC 135 , AB 5, CD 2 2, AD 2,求四边形 ABCD 绕 AD 旋转一周所成几何体的表面积及体积 解:由已知得: CE 2, DE 2, CB 5, S 表面 S 圆台侧 S 圆台下底 S 圆锥侧 (2 5)5 25 22 2 (60 4 2) , V V 圆台 V 圆锥 13(2 2 5 2=【 ;精品教育资源文库 】 = 225 2 2)4 132 22 1483 . 10一个倒圆锥形容器,它的轴截面是正三角形,在容器内放一个半径为 r 的铁球,并向容器内注水,使水面恰好与铁球面相切将球取出后,容器内的水深是多少? 解
12、:如图,作轴截面,设球未取出时,水面高 PC h,球取出后,水面高 PH x.根据题设条件可得 AC 3r, PC 3r,则以 AB 为底面直径的圆锥容积为 V 圆锥 13 AC2 PC 13( 3r)23 r 3 r3. V 球 43 r3. 球取出后,水面下降到 EF,水的体积为 V 水 13 EH2 PH 13( PHtan 30) 2PH 19 x3. 又 V 水 V 圆锥 V 球 ,则 19 x3 3 r3 43 r3, 解得 x 3 15r.故球取出后,容器内水深为 3 15r. 三上台阶,自主选做志在冲刺名校 1已知底面边长 为 1,侧棱长为 2的正四棱柱的各顶点均在同一个球面上
13、,则该球的体积为 _ 解析:依题意可知正四棱柱体对角线的长度等于球的直径,可设球半径为 R,则 2R12 12 2 2 2,解得 R 1,所以 V 43 R3 43 . 答案: 43 2三棱锥 PABC 中, PA 平面 ABC 且 PA 2, ABC 是边长为 3的等边三角形,则该三棱锥外接球的表面积为 _ 解析:由题意得, 此三棱锥外接球即为以 ABC 为底面、以 PA 为高的正三棱柱的外接球,因为 ABC 的外接圆半径 r 32 3 23 1,外接球球心到 ABC 的外接圆圆心的距离d 1,所以外接球的半径 R r2 d2 2,所以三棱锥外接球的表面积 S 4 R2 8. 答案: 8 =
14、【 ;精品教育资源文库 】 = 3.如图是一个以 A1B1C1 为底面的直三棱柱被一平面所截得到的几何体,截面为 ABC,已知 A1B1 B1C1 2, A1B1C1 90 , AA1 4, BB1 3,CC1 2,求: (1)该几何体的体积 (2)截面 ABC 的面积 解: (1)过 C 作平行于 A1B1C1的截面 A2B2C,交 AA1, BB1分别于点 A2, B2. 由直三棱柱性质及 A1B1C1 90 可知 B2C 平面 ABB2A2, 则该几何体的体积 V VA1B1C1A2B2C VCABB2A2 12222 13 12(1 2)22 6. (2)在 ABC 中, AB 22 2 5, BC 22 2 5, AC 2 2 2 2 3. 则 S ABC 122 3 5 2 3 2 6.