9.如图所示的四个图形是多面体的展开图,请你在各个展开图下面的横线上写上相应几何体的名称.

答案:9.正方体 三棱柱 四棱锥 长方体
解析:
【分析】
要判断展开图对应的几何体,需结合常见立体图形展开图的特征逐一分析:首先回忆各类几何体展开图的组成特点:正方体展开图全是大小相等的正方形;三棱柱展开图包含2个全等三角形和3个长方形;四棱锥展开图包含1个四边形和4个共顶点的三角形;长方体展开图由大小两两相等的6个长方形组成,再将四个图形分别对应特征判断即可。
【解析】
第一个图形由6个完全相同的正方形构成,是正方体的“一四一”型展开图,对应几何体为正方体;
第二个图形包含3个长方形侧面和2个全等的三角形底面,符合三棱柱展开图的特征,对应几何体为三棱柱;
第三个图形由1个正方形底面和4个共顶点的三角形侧面组成,符合四棱锥展开图的特征,对应几何体为四棱锥;
第四个图形由6个长方形组成,且相对的面大小相等,符合长方体展开图的特征,对应几何体为长方体。
【答案】
正方体;三棱柱;四棱锥;长方体
【知识点】
立体图形展开图;常见几何体识别;正方体展开图特征
【点评】
本题属于基础题型,核心考查对常见立体图形展开图的识别能力,解题关键是熟记各类几何体展开图的构成特点,日常学习中可通过实物折叠、空间想象的方式加深对该类知识点的掌握。
【难度系数】
0.8
要判断展开图对应的几何体,需结合常见立体图形展开图的特征逐一分析:首先回忆各类几何体展开图的组成特点:正方体展开图全是大小相等的正方形;三棱柱展开图包含2个全等三角形和3个长方形;四棱锥展开图包含1个四边形和4个共顶点的三角形;长方体展开图由大小两两相等的6个长方形组成,再将四个图形分别对应特征判断即可。
【解析】
第一个图形由6个完全相同的正方形构成,是正方体的“一四一”型展开图,对应几何体为正方体;
第二个图形包含3个长方形侧面和2个全等的三角形底面,符合三棱柱展开图的特征,对应几何体为三棱柱;
第三个图形由1个正方形底面和4个共顶点的三角形侧面组成,符合四棱锥展开图的特征,对应几何体为四棱锥;
第四个图形由6个长方形组成,且相对的面大小相等,符合长方体展开图的特征,对应几何体为长方体。
【答案】
正方体;三棱柱;四棱锥;长方体
【知识点】
立体图形展开图;常见几何体识别;正方体展开图特征
【点评】
本题属于基础题型,核心考查对常见立体图形展开图的识别能力,解题关键是熟记各类几何体展开图的构成特点,日常学习中可通过实物折叠、空间想象的方式加深对该类知识点的掌握。
【难度系数】
0.8
10.我国宋朝时期的数学家杨辉,曾将大小完全相同的圆柱形木桩逐层堆积,形成“三角垛”,顶层记为第1层,有1根圆木桩;前2层有3根圆木桩;前3层有6根圆木桩,往下依次是前4层,前5层,…,如图给出了前4层.若用$a_n$表示前n层的圆木桩数目,其中$n=1,2,3,···$,则$\frac{1}{a_1}+\frac{1}{a_2}+\frac{1}{a_3}+···+\frac{1}{a_{16}}$的值是

$\frac{32}{17}$
.答案:10.$\frac{32}{17}$
解析:
【分析】
解题时首先观察图形和题目给出的前几层数量,先推导前n层圆木桩总数$a_n$的表达式:前n层的木桩数是1到n的连续正整数之和,用求和公式得到$a_n = \frac{n(n+1)}{2}$。再对$\frac{1}{a_n}$变形,利用裂项法将其拆分为两个分数的差,代入求和式后中间项可以相互抵消,最后计算剩余项就能得到结果。
【解析】
第一步:求$a_n$的表达式
由题意可知:
前1层:$a_1=1 = \frac{1×2}{2}$
前2层:$a_2=1+2=3 = \frac{2×3}{2}$
前3层:$a_3=1+2+3=6 = \frac{3×4}{2}$
……
前n层的木桩数是1到n的和,根据连续整数求和公式可得:
$a_n = 1+2+3+\dots+n = \frac{n(n+1)}{2}$
第二步:对$\frac{1}{a_n}$裂项变形
$\frac{1}{a_n} = \frac{2}{n(n+1)} = 2×(\frac{1}{n} - \frac{1}{n+1})$
第三步:求和计算
$\frac{1}{a_1}+\frac{1}{a_2}+\frac{1}{a_3}+···+\frac{1}{a_{16}}$
$=2×[(1-\frac{1}{2})+(\frac{1}{2}-\frac{1}{3})+(\frac{1}{3}-\frac{1}{4})+\dots+(\frac{1}{16}-\frac{1}{17})]$
观察发现中间的分数两两抵消,仅剩首尾两项:
$=2×(1 - \frac{1}{17})$
$=2×\frac{16}{17}$
$=\frac{32}{17}$
【答案】
$\frac{32}{17}$
【知识点】
图形规律探究、裂项相消求和、分数运算
【点评】
本题以古代“三角垛”为背景,将规律探究和分数简便运算结合,需要学生先通过观察总结出前n层总数的表达式,再灵活运用裂项法简化计算,能很好地考查学生的逻辑推理和运算能力。
【难度系数】
0.6
解题时首先观察图形和题目给出的前几层数量,先推导前n层圆木桩总数$a_n$的表达式:前n层的木桩数是1到n的连续正整数之和,用求和公式得到$a_n = \frac{n(n+1)}{2}$。再对$\frac{1}{a_n}$变形,利用裂项法将其拆分为两个分数的差,代入求和式后中间项可以相互抵消,最后计算剩余项就能得到结果。
【解析】
第一步:求$a_n$的表达式
由题意可知:
前1层:$a_1=1 = \frac{1×2}{2}$
前2层:$a_2=1+2=3 = \frac{2×3}{2}$
前3层:$a_3=1+2+3=6 = \frac{3×4}{2}$
……
前n层的木桩数是1到n的和,根据连续整数求和公式可得:
$a_n = 1+2+3+\dots+n = \frac{n(n+1)}{2}$
第二步:对$\frac{1}{a_n}$裂项变形
$\frac{1}{a_n} = \frac{2}{n(n+1)} = 2×(\frac{1}{n} - \frac{1}{n+1})$
第三步:求和计算
$\frac{1}{a_1}+\frac{1}{a_2}+\frac{1}{a_3}+···+\frac{1}{a_{16}}$
$=2×[(1-\frac{1}{2})+(\frac{1}{2}-\frac{1}{3})+(\frac{1}{3}-\frac{1}{4})+\dots+(\frac{1}{16}-\frac{1}{17})]$
观察发现中间的分数两两抵消,仅剩首尾两项:
$=2×(1 - \frac{1}{17})$
$=2×\frac{16}{17}$
$=\frac{32}{17}$
【答案】
$\frac{32}{17}$
【知识点】
图形规律探究、裂项相消求和、分数运算
【点评】
本题以古代“三角垛”为背景,将规律探究和分数简便运算结合,需要学生先通过观察总结出前n层总数的表达式,再灵活运用裂项法简化计算,能很好地考查学生的逻辑推理和运算能力。
【难度系数】
0.6
三、解答题(共50分)
11.(14分)一个直棱柱有18个面,且所有的侧棱长的和为64 cm,底面边长都是3 cm.
(1)这是几棱柱?
(2)求此棱柱的侧面积.
11.(14分)一个直棱柱有18个面,且所有的侧棱长的和为64 cm,底面边长都是3 cm.
(1)这是几棱柱?
(2)求此棱柱的侧面积.
答案:11.解:(1)十六棱柱.
(2)由题意,得侧棱长为 64÷16=4(cm),4×3×16=192(cm²),即此棱柱的侧面积是 192 cm².
(2)由题意,得侧棱长为 64÷16=4(cm),4×3×16=192(cm²),即此棱柱的侧面积是 192 cm².
解析:
【分析】
解题思路如下:(1) 首先明确直棱柱的面的构成:直棱柱有2个底面,剩余的都是侧面,n棱柱共有(n+2)个面,因此已知总面数求棱柱类型时,用总面数减去2即可得到侧面数,也就是棱柱的“n”值。(2) 计算侧面积首先要知道单条侧棱的长度:n棱柱有n条长度相等的侧棱,因此用侧棱长总和除以n就能得到单条侧棱长;直棱柱的每个侧面都是长方形,单个侧面面积=底面边长×侧棱长,总侧面积=单个侧面面积×侧面个数,代入数值计算即可。
【解析】
解:(1)
∵直棱柱的面包含2个底面和若干个侧面,n棱柱的总面数为(n+2)个
∴当总面数为18时,n=18-2=16,即该棱柱为十六棱柱。
(2) 由题意可知,十六棱柱共有16条长度相等的侧棱
∴单条侧棱的长度为:64÷16=4(cm)
∵直棱柱的每个侧面都是长为4cm、宽为3cm的长方形,共有16个这样的侧面
∴侧面积为:4×3×16=192(cm²)
【答案】
(1) 十六棱柱;(2) 192 cm²
【知识点】
1. 直棱柱的结构特征 2. 棱柱侧面积计算
【点评】
本题考查直棱柱的基础性质应用,解题的关键是牢记直棱柱面数、侧棱数和棱柱阶数的对应关系,计算侧面积时要注意不要漏乘侧面的总个数,属于对基础概念的考查。
【难度系数】
0.8
解题思路如下:(1) 首先明确直棱柱的面的构成:直棱柱有2个底面,剩余的都是侧面,n棱柱共有(n+2)个面,因此已知总面数求棱柱类型时,用总面数减去2即可得到侧面数,也就是棱柱的“n”值。(2) 计算侧面积首先要知道单条侧棱的长度:n棱柱有n条长度相等的侧棱,因此用侧棱长总和除以n就能得到单条侧棱长;直棱柱的每个侧面都是长方形,单个侧面面积=底面边长×侧棱长,总侧面积=单个侧面面积×侧面个数,代入数值计算即可。
【解析】
解:(1)
∵直棱柱的面包含2个底面和若干个侧面,n棱柱的总面数为(n+2)个
∴当总面数为18时,n=18-2=16,即该棱柱为十六棱柱。
(2) 由题意可知,十六棱柱共有16条长度相等的侧棱
∴单条侧棱的长度为:64÷16=4(cm)
∵直棱柱的每个侧面都是长为4cm、宽为3cm的长方形,共有16个这样的侧面
∴侧面积为:4×3×16=192(cm²)
【答案】
(1) 十六棱柱;(2) 192 cm²
【知识点】
1. 直棱柱的结构特征 2. 棱柱侧面积计算
【点评】
本题考查直棱柱的基础性质应用,解题的关键是牢记直棱柱面数、侧棱数和棱柱阶数的对应关系,计算侧面积时要注意不要漏乘侧面的总个数,属于对基础概念的考查。
【难度系数】
0.8
12.(16分)如图是一个长方体的表面展开图.
(1)折叠成长方体后,与字母N重合的点是
(2)若AG=CK=14 cm,FG=2 cm,求该长方体的表面积和体积.

(1)折叠成长方体后,与字母N重合的点是
H,J
;(2)若AG=CK=14 cm,FG=2 cm,求该长方体的表面积和体积.
答案:12.(1)H,J
(2)解:由 $AG=CK=14$ cm,$FG=2$ cm,
可得 $BC=LK=5$ cm,$CL=CK-LK=14-5=9$(cm),
长方体的表面积为 $2×(9×5+2×5+2×9)=146$(cm²),
体积为 $5×9×2=90$(cm³).
答:该长方体的表面积为 146 cm²,体积为 90 cm³.
(2)解:由 $AG=CK=14$ cm,$FG=2$ cm,
可得 $BC=LK=5$ cm,$CL=CK-LK=14-5=9$(cm),
长方体的表面积为 $2×(9×5+2×5+2×9)=146$(cm²),
体积为 $5×9×2=90$(cm³).
答:该长方体的表面积为 146 cm²,体积为 90 cm³.
解析:
【分析】
(1) 要找折叠后与N重合的点,需结合长方体展开图的折叠规律:折叠时,相邻面拼接后公共边上的对应顶点会重合,观察展开图的结构,判断点N所在面折叠后拼接的面的对应顶点即可。
(2) 求长方体的表面积和体积,首先要确定长方体的长、宽、高。由图可知FG就是长方体的高,再结合AG、CK的长度,先求出长方体的宽,再求出长,最后代入长方体表面积、体积公式计算即可。
【解析】
(1) 将展开图折叠成长方体时,点N所在的左下方矩形面,会分别与右下方含点H的矩形面、最下方含点J的矩形面拼接重合,因此与字母N重合的点是H、J。
(2) 解:由图可得,FG的长度为长方体的高,即高$h=2\mathrm{cm}$;
根据展开图的边长关系,可得长方体的宽$BC=LK=5\mathrm{cm}$,
则长方体的长$CL=CK-LK=14-5=9(\mathrm{cm})$;
根据长方体表面积公式$S_{\mathrm{表}}=2(ab+ah+bh)$(其中a为长,b为宽,h为高),代入数值:
$S_{\mathrm{表}}=2×(9×5 + 2×5 + 2×9)=2×73=146(\mathrm{cm}^2)$
根据长方体体积公式$V=abh$,代入数值:
$V=5×9×2=90(\mathrm{cm}^3)$
【答案】
(1)$H,J$
(2)表面积为$\boxed{146\mathrm{cm}^2}$,体积为$\boxed{90\mathrm{cm}^3}$
【知识点】
长方体的展开图、长方体表面积计算、长方体体积计算
【点评】
本题重点考查对长方体展开图的认知,解题的核心是根据展开图的边长关系准确确定长方体的长、宽、高,再代入对应公式计算,属于基础的立体几何应用题型。
【难度系数】
0.7
(1) 要找折叠后与N重合的点,需结合长方体展开图的折叠规律:折叠时,相邻面拼接后公共边上的对应顶点会重合,观察展开图的结构,判断点N所在面折叠后拼接的面的对应顶点即可。
(2) 求长方体的表面积和体积,首先要确定长方体的长、宽、高。由图可知FG就是长方体的高,再结合AG、CK的长度,先求出长方体的宽,再求出长,最后代入长方体表面积、体积公式计算即可。
【解析】
(1) 将展开图折叠成长方体时,点N所在的左下方矩形面,会分别与右下方含点H的矩形面、最下方含点J的矩形面拼接重合,因此与字母N重合的点是H、J。
(2) 解:由图可得,FG的长度为长方体的高,即高$h=2\mathrm{cm}$;
根据展开图的边长关系,可得长方体的宽$BC=LK=5\mathrm{cm}$,
则长方体的长$CL=CK-LK=14-5=9(\mathrm{cm})$;
根据长方体表面积公式$S_{\mathrm{表}}=2(ab+ah+bh)$(其中a为长,b为宽,h为高),代入数值:
$S_{\mathrm{表}}=2×(9×5 + 2×5 + 2×9)=2×73=146(\mathrm{cm}^2)$
根据长方体体积公式$V=abh$,代入数值:
$V=5×9×2=90(\mathrm{cm}^3)$
【答案】
(1)$H,J$
(2)表面积为$\boxed{146\mathrm{cm}^2}$,体积为$\boxed{90\mathrm{cm}^3}$
【知识点】
长方体的展开图、长方体表面积计算、长方体体积计算
【点评】
本题重点考查对长方体展开图的认知,解题的核心是根据展开图的边长关系准确确定长方体的长、宽、高,再代入对应公式计算,属于基础的立体几何应用题型。
【难度系数】
0.7
13.(20分)数学课上,老师让同学们用若干个正方形和长方形拼成一个长方体的展开图.拼完后,小明看来看去觉得所拼图形(如图)似乎存在问题.
(1)请你帮小明分析一下拼图是否存在问题,若有多余图形,则把图中多余图形涂黑;若还缺少,则直接在原图中补全.
(2)长方体共有
(3)根据图中的数据,求出由修正后的展开图折叠成的长方体的体积.

(1)请你帮小明分析一下拼图是否存在问题,若有多余图形,则把图中多余图形涂黑;若还缺少,则直接在原图中补全.
(2)长方体共有
12
条棱,若将一个长方体沿某些棱剪开展成(1)中修正后的平面图形,需要剪开7
条棱.(3)根据图中的数据,求出由修正后的展开图折叠成的长方体的体积.
答案:
13.(1)解:有多余图形,如答图
.
(2)12 7
(3)解:底面正方形的边长为 12÷4=3(cm),
长方体的高为 17-3×3=8(cm),
长方体的体积为 3×3×8=72(cm³).
答:由修正后的展开图折叠成的长方体的体积为72 cm³.
13.(1)解:有多余图形,如答图
(2)12 7
(3)解:底面正方形的边长为 12÷4=3(cm),
长方体的高为 17-3×3=8(cm),
长方体的体积为 3×3×8=72(cm³).
答:由修正后的展开图折叠成的长方体的体积为72 cm³.
解析:
【分析】
(1) 首先回忆长方体展开图的特征:长方体共有6个面,相对的面完全相同。数题干所给拼图的面数,发现共有7个面,因此存在多余图形,观察图形结构可知最下方的小正方形为多余图形,将其涂黑即可。
(2) 第二问先明确长方体棱的总数:长方体共有12条棱;将长方体剪开展成平面图形时,展开图中相邻面共用的棱是未剪开的,6个面的展开图共有5条未剪开的公共棱,用总棱数减去未剪开的棱数即可得到剪开的棱数。
(3) 求长方体体积的核心是确定长、宽、高:观察图形,12cm是4个底面正方形的边长之和,据此可算出底面正方形的边长;再结合总高度17cm是长方体的高加3个底面边长的和,算出长方体的高,最后代入体积公式计算即可。
【解析】
(1) 长方体的展开图应包含6个面,题干给出的图形共有7个面,因此存在多余图形,多余的是最下方的小正方形,涂黑后如答图所示。
(2) 长方体共有12条棱;将长方体展开为平面图形时,6个面之间共有5条相连的未剪开的棱,因此需要剪开的棱数为$12-5=7$条。
(3) 观察修正后的展开图可知该长方体的底面是正方形:
① 求底面正方形的边长:$12÷4=3\ (\mathrm{cm})$
② 求长方体的高:$17-3×3=8\ (\mathrm{cm})$
③ 根据长方体体积公式$V=长×宽×高$,代入数据得:$V=3×3×8=72\ (\mathrm{cm}^3)$
【答案】
(1) 有多余图形,如答图
。
(2) 12;7
(3) $72\ \mathrm{cm}^3$
【知识点】
长方体展开图;长方体的棱;长方体体积计算
【点评】
本题综合考查长方体的相关知识,需要结合空间想象能力判断展开图的正误,从图形数据中提取长宽高的关系,既考查基础知识点的识记,也考查读图分析和空间思维能力。
【难度系数】
0.65
(1) 首先回忆长方体展开图的特征:长方体共有6个面,相对的面完全相同。数题干所给拼图的面数,发现共有7个面,因此存在多余图形,观察图形结构可知最下方的小正方形为多余图形,将其涂黑即可。
(2) 第二问先明确长方体棱的总数:长方体共有12条棱;将长方体剪开展成平面图形时,展开图中相邻面共用的棱是未剪开的,6个面的展开图共有5条未剪开的公共棱,用总棱数减去未剪开的棱数即可得到剪开的棱数。
(3) 求长方体体积的核心是确定长、宽、高:观察图形,12cm是4个底面正方形的边长之和,据此可算出底面正方形的边长;再结合总高度17cm是长方体的高加3个底面边长的和,算出长方体的高,最后代入体积公式计算即可。
【解析】
(1) 长方体的展开图应包含6个面,题干给出的图形共有7个面,因此存在多余图形,多余的是最下方的小正方形,涂黑后如答图所示。
(2) 长方体共有12条棱;将长方体展开为平面图形时,6个面之间共有5条相连的未剪开的棱,因此需要剪开的棱数为$12-5=7$条。
(3) 观察修正后的展开图可知该长方体的底面是正方形:
① 求底面正方形的边长:$12÷4=3\ (\mathrm{cm})$
② 求长方体的高:$17-3×3=8\ (\mathrm{cm})$
③ 根据长方体体积公式$V=长×宽×高$,代入数据得:$V=3×3×8=72\ (\mathrm{cm}^3)$
【答案】
(1) 有多余图形,如答图
(2) 12;7
(3) $72\ \mathrm{cm}^3$
【知识点】
长方体展开图;长方体的棱;长方体体积计算
【点评】
本题综合考查长方体的相关知识,需要结合空间想象能力判断展开图的正误,从图形数据中提取长宽高的关系,既考查基础知识点的识记,也考查读图分析和空间思维能力。
【难度系数】
0.65