本题导读
本题考查还原几何体,以及多面体的表面积。
📌【题干】
Question
(2021年北京卷)某四面体的三视图如图所示
**,
该四面体的表面积为(\quad)
A. B. C. D.
🔍【思路分析】
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识别问题类型:本题考查空间几何体的三视图还原以及表面积的计算。
还原几何体特征:根据解析中透露的已知条件(侧面为等腰直角三角形,底面为等边三角形,侧棱长为 ),该三视图对应的几何体是一个“三条侧棱两两垂直且相等”的三棱锥(俗称“墙角模型”或从正方体上切下来的一个角)。
确定求解策略:四面体的表面积等于四个面的面积之和。分别计算三个互相垂直的侧面的面积,以及底面的面积,然后求和即可。
✅【答案】
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A
✍【详细解析】
Abstract
第一步:还原几何体并确定基本量
通过分析三视图(结合题意),该几何体为一个正三棱锥 (顶点为 ,底面为 )。
特别地,它的三个侧面 、、 都是全等的等腰直角三角形,且直角顶点均在 处。
换言之,侧棱 两两垂直。
由三视图数据可知,侧棱长 。
第二步:计算侧面积
由于三个侧面是全等的等腰直角三角形,直角边长为 。
单个侧面的面积 。
三个侧面的总面积 。
第三步:计算底面积
在等腰直角 中,由勾股定理可得底边边长 。
同理可得 。
因此,底面 是一个边长为 的等边三角形。
等边三角形的面积公式为 (其中 为边长)。
底面积 。
第四步:求总表面积
四面体的总表面积 。
结论:对应选项 A 正确。
💡【考点归纳与避坑指南】
Danger
核心模型(墙角模型):三条棱两两互相垂直的三棱锥是非常高频的考点。可以直接把它看作是“正方体的一个角”。如果正方体的棱长为 ,那么切下这个角的三个侧面都是直角边为 的等腰直角三角形,底面是边长为 的等边三角形。
技巧提炼:熟记等边三角形面积公式 能在考场上节省大量推导时间。
试题评价:此题是典型的立体几何基础题,主要难点在于第一步的“看图说话”(由三视图在大脑中构建出几何体的空间形态)。一旦模型建立成功,后续的计算非常常规。
📖【试题探源与推广】
Tip
试题探源:待补
结论推广:待补
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