解:若以BC为轴展开,则A,M两点连成的线段所在的直角三角形的两直角边的长度分别为2 cm,3 cm,故两点之间的距离是13 cm.若以BB1为轴展开,则A,M两点连成的线段所在的直角三角形的两直角边的长度分别为1,4,故两点之间的距离是17 cm.
故沿正方体表面从点A到点M的最短路程是13 cm.
第一章 空间几何体 1.1 空间几何体的结构
1.1.2 圆柱、圆锥、圆台、球、简单组
合体的结构特征
A级 基础巩固
一、选择题
1.下列几何体中是旋转体的是( )
①圆柱 ②六棱锥 ③正方体 ④球体 ⑤四面体 A.①和⑤ B.① C.③和④
D.①和④
解析:圆柱、球体是旋转体,其余均为多面体. 答案:D
2.如图所示的简单组合体的结构特征是( )
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A.由两个四棱锥组合成的
B.由一个三棱锥和一个四棱锥组合成的 C.由一个四棱锥和一个四棱柱组合成的 D.由一个四棱锥和一个四棱台组合成的 解析:这个8面体是由两个四棱锥组合而成. 答案:A
3.下图是由哪个平面图形旋转得到的( )
解析:图中几何体由圆锥、圆台组合而成,可由A中图形绕图中虚线旋转360°得到.
答案:A
4.如图所示的几何体是从一个圆柱中挖去一个以圆柱的上底面为底面,下底面圆心为顶点的圆锥而得到的.现用一个平面去截这个几何体,若这个平面平行于底面,那么截面图形为( )
解析:截面图形应为图C所示的圆环面. 答案:C
5.用一张长为8、宽为4的矩形硬纸卷成圆柱的侧面,则相应圆柱的底面半径是( )
A.2
B.2π
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24C.或 ππππD.或 24
解析:如图所示,设底面半径为r,若矩形的长8恰好为卷成圆柱底面的周长,
4
则2πr=8,所以r=;
π
同理,若矩形的宽4恰好为卷成圆柱的底面周长,则2πr=4, 2
所以r=.所以选C.
π答案:C 二、填空题
6.等腰三角形绕底边上的高所在的直线旋转180°,所得几何体是________.
解析:结合旋转体及圆锥的特征知,所得几何体为圆锥. 答案:圆锥 7.给出下列说法:
①圆柱的母线与它的轴可以不平行;
②圆锥的顶点、圆锥底面圆周上任意一点及底面圆的圆心三点的连线,都可以构成直角三角形;
③在圆台的上、下两底面圆周上各取一点,则这两点的连线是圆台的母线;
④圆柱的任意两条母线所在的直线是互相平行的. 其中正确的是____________(填序号).
解析:由旋转体的形成与几何特征可知①③错误,②④正确. 答案:②④
8.如图是一个几何体的表面展成的平面图形,则这个几何体是
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__________.
答案:圆柱
三、解答题
9.如图所示的物体是运动器材——空竹,你能描述它的几何特征吗?
解:此几何体是由两个大圆柱、两个小圆柱和两个小圆台组合而成的.
10.如图所示,用一个平行于圆锥SO底面的平面截这个圆锥,截得圆台上、下底面的半径分别2 cm和5 cm,圆台的母线长是12 cm,求圆锥SO的母线长.
解:如图,过圆台的轴作截面,截面为等腰梯形ABCD,由已知可得上底半径O1A=2 cm,下底半径OB=5 cm,且腰长AB=12 cm.
设截得此圆台的圆锥的母线长为l,则由△SAO1∽△SBO,可得l-122
=,所以l=20 cm. l5
故截得此圆台的圆锥的母线长为20 cm.
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B级 能力提升
1.如图所示的平面中阴影部分绕中间轴旋转一周,形成的几何体形状为( )
A.一个球体
B.一个球体中间挖出一个圆柱 C.一个圆柱
D.一个球体中间挖去一个长方体
解析:外面的圆旋转形成一个球,里面的长方形旋转形成一个圆柱.
所有形成的几何为一个球体挖出一个圆柱. 答案:B
2.一个半径为5 cm的球,被一平面所截,球心到截面圆心的距离为4 cm,则截面圆面积为__________cm2.
解析:如图所示,过球心O作轴截面,设截面圆的圆心为O1,其半径为r.
由球的性质,OO1⊥CD.
在Rt△OO1C中,R=OC=5,OO1=4,则O1C=3, 所以截面圆的面积S=π·r2=π·O1C2=9π. 答案:9π
3.如图,底面半径为1,高为2的圆柱,在A点有一只蚂蚁,现在这只蚂蚁要围绕圆柱由A点爬到B点,问蚂蚁爬行的最短距离是多少?
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