1、1.3空间几何体的表面积和体积1.3.1空间几何体的表面积一、选择题1.棱长都是3的三棱锥的表面积S为()A.9 B.6 C.3 D.5答案A解析因为三棱锥的四个面是全等的正三角形,所以S4329.2.已知圆锥的表面积等于12 cm2,其侧面展开图是一个半圆,则底面圆的半径为()A.1 cm B.2 cm C.3 cm D. cm答案B解析S表r2rlr2r2r3r212,r24,r2.3.以长为8 cm,宽为6 cm的矩形的一边为旋转轴旋转而成的圆柱的底面面积为()A.64 cm2 B.36 cm2C.64 cm2或36 cm2 D.48 cm2答案C解析分别以长为8 cm,宽为6 cm的边
2、所在的直线为旋转轴,即可得到两种不同大小的圆柱,显然C选项正确.4.圆台的上、下底面半径和高的比为144,若母线长为10,则圆台的表面积为()A.81 B.100 C.168 D.169答案C解析圆台的轴截面如图所示,设上底面半径为r,下底面半径为R,则它的母线长为l5r10,所以r2,R8.故S侧(Rr)l(82)10100,S表S侧r2R2100464168.5.底面是菱形的棱柱其侧棱垂直于底面,且侧棱长为5,它的体对角线的长分别是9和15,则这个棱柱的侧面积为()A.160 B.80 C.100 D.120答案A解析设底面边长是a,底面的两条对角线分别为l1,l2,所以l15252,l9
3、252.又ll4a2,即1525292524a2,所以a8,所以S侧ch485160.6.已知长方体的表面积是24 cm2,过同一顶点的三条棱长之和是6 cm,则它的体对角线长是()A. cm B.4 cm C.3 cm D.2 cm答案D解析设过同一顶点的三条棱长分别为a cm,b cm,c cm ,体对角线长为l cm,则abc6,且2(abbcca)24,从而l2 cm,故选D.二、填空题7.若圆锥的侧面展开图是圆心角为120,半径为l的扇形,则这个圆锥的表面积与侧面积之比是_.答案43解析设圆锥的底面半径为r,则有l2r,所以l3r.所以.8.如图,在正方体ABCD A1B1C1D1中
4、,三棱锥D1AB1C的表面积与正方体的表面积的比为_.答案1解析设正方体棱长为1,则其表面积为6,三棱锥D1AB1C为正四面体,每个面都是边长为的正三角形,其表面积为42,所以三棱锥D1AB1C的表面积与正方体的表面积的比为1.9.如图(1)所示,已知正方体面对角线长为a,沿阴影面将它切割成两块,拼成如图(2)所示的几何体,那么此几何体的表面积为_.答案(2)a2解析由已知可得正方体的棱长为a,新几何体的表面积为S表2aa42(2)a2.10.有一塔形几何体由3个正方体构成,构成方式如图所示,上层正方体下底面的四个顶点是下层正方体上底面各边的中点.已知最底层正方体的棱长为2,则该塔形几何体的表
5、面积为_.答案36解析易知由下向上三个正方体的棱长依次为2,1,S表222422()21236.该几何体的表面积为36.三、解答题11. 圆台的一个底面周长是另一个底面周长的3倍,轴截面的面积为392 cm2,母线与轴的夹角为45,求这个圆台的高、母线长和底面半径.解圆台的轴截面如图所示,根据题意可设圆台的上、下底面半径分别为x cm和3x cm.即AOx cm,AO3x cm(O,O分别为上、下底面圆心),过A作AB的垂线,垂足为点D.在RtAAD中,AAD45,ADAOAO2x cm,所以ADAD2x cm,又S轴截面(ABAB)AD(2x6x)2x392(cm2),所以x7 cm.综上,
6、圆台的高OO14 cm,母线长AAOO14 cm,上、下底面的半径分别为7 cm和21 cm.12.如图所示,ABC的三边长分别是AC3,BC4,AB5,作CDAB,垂足为点D.以AB所在直线为轴,将此三角形旋转一周,求所得旋转体的表面积.解在ABC中,由AC3,BC4,AB5知,AC2BC2AB2,所以ACBC.所以CD,记为r,那么ABC以AB所在直线为轴旋转所得的旋转体是两个同底的圆锥,且底面半径r,母线长分别是AC3,BC4,所以S表r(ACBC)(34).所以旋转体的表面积是.13.一个圆锥的底面半径为2 cm,高为6 cm,在其中有一个高为x cm的内接圆柱.(1)求圆锥的侧面积;
7、(2)当x为何值时,圆柱的侧面积最大?求出最大值.解(1)圆锥的母线长为2(cm),所以圆锥的侧面积S224 (cm2).(2)画出轴截面如图所示.设圆柱的半径为r.由题意知,所以r,所以圆柱的侧面积S2rx(x26x),所以当x3 cm时,S最大6 cm2.14.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_.答案 135解析如图,由题意知O1A1O2A2OA123,以O1A1,O2A2,OA为底面半径的圆锥的侧面积之比为149.故圆锥被截面分成的三部分侧面的面积之比为1(41)(94)135.15.如图,已知正三棱锥SABC的侧面积是底面积的2倍,正三棱锥的高SO3,求此正三棱锥的表面积.解如图,设正三棱锥的底面边长为a,斜高为h.过点O作OEAB,与AB交于点E,连结SE,则SEAB,SEh.S侧2S底,3aha22,ah.SOOE,SO2OE2SE2,322h2,h2,ah6.S底a2629,S侧2S底18,S表S侧S底18927.