2022版高考数学一轮复习学案:空间几何体的结构及其三视图和直观图(Word版含解析)

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2022版高考数学一轮复习学案:空间几何体的结构及其三视图和直观图(Word版含解析)

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空间几何体的结构及其三视图和直观图
一、单选题
1.下列结论中正确的是(  )
A.各个面都是三角形的几何体是三棱锥
B.两个面平行且相似,其余各面都是梯形的几何体是棱台
C.棱锥的侧棱长与底面多边形的边长相等,则该棱锥可能是六棱锥
D.圆锥的顶点与底面圆周上的任一点的连线都是母线
2.(2021·安徽毛坦厂中学月考)已知一个几何体的三视图如图所示,则这个几何体的直观图是(  )
3.(2021·四川阆中中学测试)将正方体(如图(1)所示)截去两个三棱锥,得到如图(2)所示的几何体,则该几何体的侧视图为(  )
4.(2019·烟台一模)若一个三棱锥的三视图如图所示,其中三个视图都是直角三角形,则在该三棱锥的四个面中,直角三角形的个数为(  )
A.1  
B.2  
C.3  
D.4
5.将一个长方体沿相邻三个面的对角线截去一个棱锥,得到的几何体的正视图与俯视图如图所示,则该几何体的侧视图为(  )
6.(2020·北京海淀一模)某四棱锥的三视图如图所示,该四棱锥中最长棱的棱长为(  )
A.  
B.2  
C.2  
D.
7.在如图所示的空间直角坐标系Oxyz中,一个四面体的顶点坐标分别是(0,0,2),(2,2,0),(1,2,1),(2,2,2).给出编号为①、②、③、④的四个图,则该四面体的正视图和俯视图分别为(  )
A.①和②  
B.③和①
C.④和③  
D.④和②
8.(2020·北京怀柔一模)如图,网格纸上小正方形的边长均为1,粗线画出的是某几何体的三视图,则该几何体的体积为(  )
A.  
B.  
C.3  
D.
9.(2021·上海交大附中一模)某超市货架上摆放着某品牌红烧牛肉方便面,如图是它们的三视图,则货架上的红烧牛肉方便面至少有(  )
A.8桶  
B.9桶  
C.10桶  
D.11桶
10.(2021·山西太原模拟)如图是一个棱锥的正视图和侧视图,它们为全等的等腰直角三角形,则该棱锥的俯视图不可能是(  )
11.(2020·新课标Ⅱ卷,T7)如图是一个多面体的三视图,这个多面体某条棱的一个端点在正视图中对应的点为M,左俯视图中对应的点为N,则该端点在侧视图中对应的点为(  )
A.E  
B.F  
C.G  
D.H
12.(2021·广东六校联考)如图所示,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,E为棱BB1的中点,用过点A、E、C1的平面截去该正方体的上半部分,则剩余几何体的侧视图为(  )
13.(2021·山西晋中模拟)如图,网格纸上小正方形的边长为1,粗线画出的某多面体的三视图,则该几何体各个表面的面积中,最小值为(  )
A.2  
B.  
C.4  
D.2
二、多选题
14.(2021·甘肃兰州联片办学期末改编)下列几何体各自的三视图中,有且仅有两个视图相同的是(  )
15.
(2021·河北保定期末改编)用若干个体积为1的小正方体搭成一个几何体,其正视图、侧视图都是如图所示的图形,则这个几何体的体积可能为(  )
A.5  
B.7
C.10  
D.11
三、填空题
16.已知等腰梯形ABCD,上底CD=1,腰AD=CB=,下底AB=3,以下底所在直线为x轴,则由斜二测画法画出的直观图A′B′C′D′的面积为 
 .
17.(2020·浙江)已知圆锥的侧面积(单位:cm2)为2π,且它的侧面展开图是一个半圆,则这个圆锥的底面半径(单位:cm)是
.
18.如图,一立在水平地面上的圆锥形物体的母线长为4
m,一只小虫从圆锥的底面圆上的点P出发,绕圆锥表面爬行一周后回到点P处.若该小虫爬行的最短路程为4
m,则圆锥底面圆的半径等于
m.
19.(2019·全国Ⅱ,文16)中国有悠久的金石文化,印信是金石文化的代表之一.印信的形状多为长方体、正方体或圆柱体,但南北朝时期的官员独孤信的印信形状是“半正多面体”(图1).半正多面体是由两种或两种以上的正多边形围成的多面体.半正多面体体现了数学的对称美.图2是一个棱数为48的半正多面体,它的所有顶点都在同一个正方体的表面上,且此正方体的棱长为1,则该半正多面体共有
个面,其棱长为 
 .
参考答案:
一、单选题
1.下列结论中正确的是( D )
A.各个面都是三角形的几何体是三棱锥
B.两个面平行且相似,其余各面都是梯形的几何体是棱台
C.棱锥的侧棱长与底面多边形的边长相等,则该棱锥可能是六棱锥
D.圆锥的顶点与底面圆周上的任一点的连线都是母线
[解析] 当一个几何体由具有相同的底面且顶点在底面两
侧的两个三棱锥构成时,尽管各面都是三角形,但它不是三棱锥,故A错误;如右图可知,B错误;若六棱锥的所有棱都相等,则底面多边形是正六边形,由几何图形知,若以正六边形为底面,则棱长必须要大于底面边长,故C错误.选D.
2.(2021·安徽毛坦厂中学月考)已知一个几何体的三视图如图所示,则这个几何体的直观图是( C )
[解析] 对A、B选项俯视图不符;对D选项正视图不符,故选
C.
3.(2021·四川阆中中学测试)将正方体(如图(1)所示)截去两个三棱锥,得到如图(2)所示的几何体,则该几何体的侧视图为( B )
4.(2019·烟台一模)若一个三棱锥的三视图如图所示,其中三个视图都是直角三角形,则在该三棱锥的四个面中,直角三角形的个数为( D )
A.1  
B.2  
C.3  
D.4
[解析] 
观察三视图,可得直观图如图所示.该三棱锥A-BCD的底面BCD是直角三角形,AB⊥平面BCD,CD⊥BC,所以侧面ABC,侧面ABD是直角三角形;由CD⊥BC,CD⊥AB,BC∩AB=B.知CD⊥平面ABC,CD⊥AC,所以侧面ACD也是直角三角形,故选D.
5.将一个长方体沿相邻三个面的对角线截去一个棱锥,得到的几何体的正视图与俯视图如图所示,则该几何体的侧视图为( B )
[解析] 由正视图、俯视图得原几何体的形状如图所示,则该几何体的侧视图为B.
6.(2020·北京海淀一模)某四棱锥的三视图如图所示,该四棱锥中最长棱的棱长为( C )
A.  
B.2  
C.2  
D.
[解析] 由三视图知,四棱锥底面是直角梯形,
EA⊥底面ABCD,
EA=AB=BC=2,最长棱是EC,
在Rt△ABC中,AC2=AB2+BC2,
在Rt△EAC中,EC2=EA2+AC2,
∴EC2=EA2+AB2+BC2=12,
EC=2.故选
C.
7.在如图所示的空间直角坐标系Oxyz中,一个四面体的顶点坐标分别是(0,0,2),(2,2,0),(1,2,1),(2,2,2).给出编号为①、②、③、④的四个图,则该四面体的正视图和俯视图分别为( D )
A.①和②  
B.③和①
C.④和③  
D.④和②
[解析] 在空间直角坐标系中,构建棱长为2的正方体,设A(0,0,2),B(2,2,0),C(1,2,1),D(2,2,2),则四面体ABCD即为满足条件的四面体,得出正视图和俯视图分别为④和②,故选D.
8.(2020·北京怀柔一模)如图,网格纸上小正方形的边长均为1,粗线画出的是某几何体的三视图,则该几何体的体积为( D )
A.  
B.  
C.3  
D.
[解析] 根据三视图可知,该几何体的直观图为三棱锥P-ABC,
如图,可知AB=3,BC=1,AB⊥BC,
点P到平面ABC的距离为h=3
S△ABC=·AB·BC=×3×1=,
所以VP-ABC=·S△ABC·h=××3=,故选:D.
9.(2021·上海交大附中一模)某超市货架上摆放着某品牌红烧牛肉方便面,如图是它们的三视图,则货架上的红烧牛肉方便面至少有( B )
A.8桶  
B.9桶  
C.10桶  
D.11桶
[解析] 易得第一层有4桶,第二层最少有3桶,第三层最少有2桶,所以至少共有9个桶.故选B.
10.(2021·山西太原模拟)如图是一个棱锥的正视图和侧视图,它们为全等的等腰直角三角形,则该棱锥的俯视图不可能是( C )
[解析] A、B、D选项对应的几何体分别为
故选
C.
11.(2020·新课标Ⅱ卷,T7)如图是一个多面体的三视图,这个多面体某条棱的一个端点在正视图中对应的点为M,左俯视图中对应的点为N,则该端点在侧视图中对应的点为( A )
A.E  
B.F  
C.G  
D.H
[解析] 根据三视图,画出多面体立体图形,
D1D4上的点在正视图中都对应点M,直线B3C4上的点在俯视图中对应的点为N,∴在正视图中对应M,在俯视图中对应N的点是D4,线段D3D4,上的所有点在侧视图中都对应E,∴点D4在侧视图中对应的点为E.故选:A.
12.(2021·广东六校联考)如图所示,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,E为棱BB1的中点,用过点A、E、C1的平面截去该正方体的上半部分,则剩余几何体的侧视图为( C )
[解析] 剩余几何体如图所示其侧视图为C.
13.(2021·山西晋中模拟)如图,网格纸上小正方形的边长为1,粗线画出的某多面体的三视图,则该几何体各个表面的面积中,最小值为( A )
A.2  
B.  
C.4  
D.2
[解析] 
满足三视图的几何体为四棱锥P-ABCD,如图所示:
则SABCD=4,SΔPCB=4,
SΔPCD=4,SΔPAB=2,
SΔPAD=×2×2=2,
所以该几何体的表面中的面积最小值为2.
故选:A.
二、多选题
14.(2021·甘肃兰州联片办学期末改编)下列几何体各自的三视图中,有且仅有两个视图相同的是( BD )
[解析] 正方体的三视图都相同,而三棱台的三视图各不相同,圆锥和正四棱锥的,正视图和侧视图相同,所以,正确答案为B、D.
15.
(2021·河北保定期末改编)用若干个体积为1的小正方体搭成一个几何体,其正视图、侧视图都是如图所示的图形,则这个几何体的体积可能为( ABCD )
A.5  
B.7
C.10  
D.11
[解析] 由题意可知,几何体直观图可能是
故选A、B、C、D.
三、填空题
16.已知等腰梯形ABCD,上底CD=1,腰AD=CB=,下底AB=3,以下底所在直线为x轴,则由斜二测画法画出的直观图A′B′C′D′的面积为  .
[解析] 如图所示,作出等腰梯形ABCD的直观图.
因为OE==1,所以O′E′=,E′F=,
则直观图A′B′C′D′的面积S′=×=.
17.(2020·浙江)已知圆锥的侧面积(单位:cm2)为2π,且它的侧面展开图是一个半圆,则这个圆锥的底面半径(单位:cm)是
1
cm
.
[解析] ∵圆锥侧面展开图是半圆,面积为2π
cm2,
设圆锥的母线长为a
cm,
则×a2π=2π,
∴a=2
cm,
∴侧面展开扇形的弧长为2π
cm,
设圆锥的底面半径OC=r
cm,
则2πr=2π,解得r=1
cm.
故答案为:1
cm.
18.如图,一立在水平地面上的圆锥形物体的母线长为4
m,一只小虫从圆锥的底面圆上的点P出发,绕圆锥表面爬行一周后回到点P处.若该小虫爬行的最短路程为4
m,则圆锥底面圆的半径等于
1
m.
[解析] 把圆锥侧面沿过点P的母线展开成如图所示的扇形,
由题意OP=4,PP′=4,
则cos∠POP′==0,且∠POP′是三角形的内角,
所以∠POP′=,
设底面圆的半径为r,则2πr=×4,所以r=1.
19.(2019·全国Ⅱ,文16)中国有悠久的金石文化,印信是金石文化的代表之一.印信的形状多为长方体、正方体或圆柱体,但南北朝时期的官员独孤信的印信形状是“半正多面体”(图1).半正多面体是由两种或两种以上的正多边形围成的多面体.半正多面体体现了数学的对称美.图2是一个棱数为48的半正多面体,它的所有顶点都在同一个正方体的表面上,且此正方体的棱长为1,则该半正多面体共有
26
个面,其棱长为 -1 .
[解析] 半正多面体面数从上至下依次为1,8,8,8,1,故共有1+8+8+8+1=
26个面.正方体被半正多面体顶点A,B,C所在平面截得的图形如图2.八边形ABCDEFGH为正八边形.
设AB=a,则1=2×a+a,解得a=-1.

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