1、一、单项选择1. 球面上有 M、N 两点,在过 M、N 的球的大圆上, AN的度数为 90o,在过 M、N 的球小圆上, A的度数为 120o,又 MN= 3cm,则球心到上述球小圆的距离是( )A 21cmB cm C 2cm D1cm2. 将半径都为 1的 4个钢球完全装入形状为正四面体的容器里,这个正四面体的高的最小值为( )A 326B2+ 263C4+ D 2633. 过圆锥的高的三等分点作平行于底面的截面,它们把圆锥的侧面分成的三部分的面积之比为( ) 123 B 135 C 124 D 139 4. 半径为 的球在一个圆锥内部,它的轴截面是一个正三角形与其内切圆,则圆锥的r全面积
2、与球面面积的比是 ( )A23 B32 C49 D945. 一个底面为正三角形且侧棱垂直于底面的三棱柱内接于半径为 3的球,则该棱柱体积的最大值为( )A 32 B 23 C 3 D 66. 若三棱锥 SC的所有顶点都在球 O的球面上, SA平面 BC, 23,SA1B, 2, 60A,则球 的表面积为( )A 64 B C 12 D 4 7. 已知一个棱长为 2 的正方体,被一个平面截后所得几何体的三视图如图所示,则该截面的面积为( )A 2103 B 4 C 29 D 58. 某几何体的三视图及其相应的度量信息如图所示,则该几何体的表面积为A B C D204242428二、填空题9. 如
3、图 I,边长为 2的 d正方形 ABCD中,E,F 分别是 AB,BC的中点,将ADE,CDF,BEF 折起,使 A,C,B 二点重合于 G,所 得二棱锥 G-DEF 的俯视图如图 2,则其正视图的面积为 10. 在 中, ,则 根据类比推理的方法,在三OABRt091cos22BA棱锥 分别是三个侧面与底面所成、中 , OCC的二面角,则 _11. 一个几何体的三视图如右图所示,则该几何体的体积为 . 正视图 侧视图1231312. 利用斜二测画法得到的:三角形的直观图一定是三角形;正方形的直观图一定是菱形;等腰梯形的直观图可以是平行四边形;菱形的直观图一定是菱形以上结论正确的个数是_13.
4、 已知三棱柱 的 6个顶点都在球 的球面上,若 ,1ABCO34ABC,, ,则球 的半径为 12O三、解答题14. 已知球的直径为 10cm,求它的内接圆锥体积的最大值,并求出此时圆锥的底面半径和高. 15. (1)已知梯形 ABCD是直角梯形,按照斜二测画法画出它的直观图 ABCD如图所示,其中 2, 4, 1B,求直角梯形以 为旋转轴旋转一周形成的几何体的表面积。CDO(B)yxA(2)定线段 所在的直线与定平面 相交, P为直线 AB外的一点,且 P不在 内,若直线 ,APB与 分别交于 ,CD点,求证:不论 P在什么位置,直线 CD必过一定点16. 如图,四棱锥 E中, EAB, C
5、, BA, 2()求证: ;()线段 A上是否存在点 F,使 D/ 平面 E?若存在,求出 EF的值;若不存在,说明理由 ADCBE17. 对于一个三角形,它的三条高线总相交于点,而对于一个四面体,它的四条高线是否总相交于一点呢?若不总相交于一点,则怎样的四面体其四条高线才相交于一点呢?这是一个美丽而非凡的问题,请读者进行研究拓展参考答案一、单项选择1.【答案】B【解析】以球心 O、球小圆圆心 O1和 M、N 四点构成一个三棱锥,则MON=90 o,MO 1N=120o,MN= 3,由此求出 OO1即得,故选 B2.【答案】C【解析】这四个球必须两两相切时才有最小值,以四个球的球心为顶点得到一
6、个棱长为 2的小正四面体,设这一小正四面体的高为 h,则 2236(),在这一小正四面体到大正四面体的下方还有半径 1,且因为正四面体的外接球的半径与其内切球的半径之比为 3:1,大正四面体的顶点到离它最近的一个小球的球心的距离是 3,故大正四面体的高的最小值是 263,故选 C3.【答案】【解析】4.【答案】D【解析】因为球的半径为 r,所以球面面积为: 。因为轴截面是一个正三角形与其内2S=4r球切圆,所以圆锥的底面半径为 ,母线长为 ,所以圆锥的侧面积为3r3,所以圆锥的全面积为 ,所以圆锥的全面积23=6rr 226+r=9与球面面积的比是 94。5.【答案】C【解析】6.【答案】B【
7、解析】因为 1AB, 2C, 60BA,所以22cos603C,所以 3。所以 90ABC,即 AB为直角三角形。因为三棱锥 S的所有顶点都在球 O的球面上,所以斜边 AC的中点是截面小圆的圆心 O,即小圆的半径为 12r.,因为 ,S是半径,所以三角形 AS为等腰三角形,过 作 MSA,则 为中点,所以123M,所以半径 22(3)14Or,所以球的表面积为 2416R,选 B. 7.【答案】C【解析】8.【答案】A【解析】根据题意可知,该几何体是四棱锥和四棱柱的简单组合体,那么可知四棱柱的底面为正方形,边长为 2,高为 2,而棱锥的高为 1,那么可知几何体的表面积公式为,故答案为 A.15
8、40S二、填空题9.【答案】 32【解析】10.【答案】 1coscos222【解析】11.【答案】3【解析】12.【答案】1【解析】由斜二测画法的规则可知正确;错误,是一般的平行四边形;错误,等腰梯形的直观图不可能是平行四边形;而菱形的直观图也不一定是菱形,也错误13.【答案】 32【解析】三、解答题14.【答案】设圆锥的底面半径为 r,高为 h,则 222510rh22231=10103Vrhh锥 ,03V令,0,220,;,1033hVhh 023V在 , , 在 , ; 当 时 , 最 大-9分max481V,此时 20,3hr【解析】15.【答案】解:(1)由斜二测画法可知 AB=2
9、,BC=4,AD=2 进而 DC=2,旋转后形成的几何体的表面积2 122 (4)SABDABC(2)设定线段 AB 所在直线为 l,与平面 交于 O 点,即 l O由题意可知,AP C ,BP D,C ,D 又AP BPPAPBP 可确定一平面 且 C ,D CD A ,B l ? O O ,即 OCD不论 P在什么位置,直线 CD必过一定点【解析】16.【答案】 ()证明:取 AB中点 ,连结 E, D因为 EAB,所以 ABEO因为 CD, 2,所以 BO C, D又因为 C,所以四边形 O为矩形, 所以 A因为 O,所以 平面 所以 ()解:点 F满足 12EA,即 F为 E中点时,有 F/ 平面 E证明如下:取 EB中点 G,连接 , 因为 为 中点,所以 G AB, 21 因为 A CD, B,所以 G CD, 所以四边形 CDF是平行四边形,所以 F 因为 F平面 E, 平面 E,所以 F/ 平面 E 【解析】17.【答案】证明:对棱垂直的四面体的四条高线相交于一点,反过来,若一个四面体,若它的四条高线相交于一点,则该四面体一定是对棱垂直的四面体【解析】