本题导读

本题考查空间几何体的三视图,以及几何体体积的计算。

📌【题干】

Question

(2011年陕西卷(理)) 某几何体的三视图如图所示,则它的体积是 ()

🔍【思路分析】

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  1. 识别外部形体:主视图和左视图的外框为边长为 2 的正方形,俯视图外框为边长为 2 的正方形,说明外部为一个棱长为 2 的正方体。
  2. 识别内部挖去部分:主视图和左视图内部为倒三角形虚线,俯视图内部为相切的圆,说明几何体内部挖去了一个底面圆与正方体上底面内切、顶点落在正方体下底面中心的倒立圆锥。
  3. 体积等于正方体体积减去内嵌圆锥的体积。

✅【答案】

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A

✍【详细解析】

Abstract

由三视图可知: 该几何体是一个棱长为 2 的正方体内部挖去一个同高且底面与正方体上底面内切的圆锥。

  • 外部正方体的体积为:
  • 内部圆锥的底面圆内切于边长为 2 的正方形, 故底面圆的直径为 2,半径为:
  • 圆锥的高与正方体的高相同,为:
  • 挖去的圆锥体积为: 所以该几何体的体积为: 故选 A

💡【考点归纳与避坑指南】

Danger

  • 核心考点:三视图还原空间几何体结构(实线与虚线的含义)、柱体与锥体体积计算。
  • 核心方法:整体积减去挖去部分的“挖洞割补法”。
  • 避坑指南:
  • 俯视图中圆的直径为 2,半径为 (切勿将直径 2 误当成半径代入);
  • 圆锥体积公式中含有系数 ,计算时勿漏乘。

📖【试题探源与推广】

Tip

  • 试题探源:必修二空间几何体三视图与体积计算经典题型,属于机械加工“沉头孔/锥孔”构件的三视图模型。
  • 结论推广:从柱体中挖去内切/同高锥体,剩余体积比例恒为原柱体体积减去对应锥体体积(柱体与同底等高锥体体积比为 )。

🔗【关联脉络】

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