91UP公务员行测
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知识框架

数学运算问题一共分为十四个模块,其中一块是几何问题立体几何问题是几何问题中的一种。

公务员考试中,立体几何问题一般涉及空间范围内的点、线、角、周长、面积等之间的相互关系。扎实掌握其基本公式、几何原理及这些类型的解法,就能轻松搞定平面几何问题。

核心点拨

1.题型简介

立体几何问题一般涉及空间范围内的点、线、角、周长、面积等之间的相互关系。主要题型为已知边、角之间的数量关系,求边、表面积或体积。

2.核心知识

1)与线、角相关问题(立体)

三垂线定理

在上图中,PO垂直于平面ABCDOE⊥AB,则PE⊥AB

2)表面积与体积相关问题

立体图形的表面积和体积公式

表面积相等的立体图形,越接近球体(面数越多),体积越大;

体积相等的立体图形,越接近球体(面数越多),表面积越小;

3.核心知识使用详解

平面几何问题的解决方法主要有三种,分别为公式法判断法转化法。其中转化法,则是将其转化为平面几何问题,再灵活利用平面几何问题的三种解决方法进行求解。

夯实基础

1. 与线、角相关问题(立体)

例1:(福建行测真题)

一只蚂蚁从右图的正方体A顶点沿正方体的表面爬到正方体C顶点。设正方体边长为a,

问该蚂蚁爬过的最短路程为(  )。

A.
B.    
C.
D.

B
[题钥]

一只蚂蚁从右图的正方体A顶点沿正方体的表面爬到正方体C顶点根据同一平面内,两点间线段最短可知,其最短的路程应为两顶点间线段的长度。为此,将立体问题转化为平面几何问题,在同一平面中求得AC两点线段的长度。

[解析]

根据题意可知,蚂蚁从AC,至少经过两个平面,将立体图展开,转化为平面图,如下图所示:

根据同一平面内,两点间线段最短可知,所求的最短路程应为两顶点间线段的长度。

根据直角三角形勾股定理可得

因此,选B

2. 表面积与体积问题

例2:(江苏行测真题)

一个正方体木块的6个面都被漆成红色,它的棱长是以分米为单位的,并且都是整数。把这个正方体全都锯成棱长1分米的小正方体,其中一面有红漆的共96块,两面有红漆的有多少块?

A. 48
B. 49
C. 36
D. 37

A
[题钥]

其中一面有红漆的共96,这说明每个面中有一面红漆的个数为16

[解析]

根据题意可得,每个面中有一面红漆的小正方体个数为16,

16=4×4可知,这个正方体的边长为6分米;

又因正方体的8个顶点处的小正方体的三面有红漆,

故每条棱上有6-2=4块小正方体的两面有红漆;

由正方体有12条棱得,一共有12×4=48块小正方体的两面有红漆。

例3:(2008.国考)

相同表面积的四面体,六面体,正十二面体以及正二十面体,其中体积最大的是:

A. 四面体
B. 六面体
C. 正十二面体
D. 正二十面体

D
[题钥]

相同表面积的不同立体,求其中体积最大的立体,可直接由立体几何问题的基础知识得出。

[解析]

根据表面积相等的所有空间图形中,越接近球体(面数越多)的几何体,体积越大可知正二十面体体积最大。

因此,选D

例4:(2009.北京应届)

在一只底面半径是20cm的圆柱形小桶里,有一半径为10cm的圆柱形钢材浸没在水中,当钢材从桶中取出后,桶里的水下降了3cm,求这段钢材的长度。

A. 3cm
B. 6cm
C. 12cm
D. 18cm

C
[题钥]

当钢材从桶中取出后,桶里的水下降了3cm”,可知钢材的体积等于水下降部分的体积

[解析]

根据题意,先求水下降部分的体积。

确定r20

确定h3

带入公式

即钢材的体积:

   确定钢材V

    确定钢材r10

带入公式

钢材的长度     

因此,选C

进阶训练

1.与线、角相关问题(立体)

例5:(2008.北京应届)

一只小鸟离开在树枝上的鸟巢,向北飞了10米,然后又向东飞了10米,然后又向上飞了10米。最后,它沿着到鸟巢的直线飞回了家,请问:小鸟飞行的总长度与下列哪个最接近?

A. 17米
B. 40米
C. 47米
D. 50米

C
[题钥]

向北飞了10米,然后又向东飞了10米,然后又向上飞了10可知小鸟飞行的轨迹是一个边长为10米的正方体;

它沿着到鸟巢的直线飞回了家可知小鸟直线飞回鸟巢的距离恰好是该正方体的体对角线;

小鸟飞行的总长度与下列哪个最接近,小鸟飞行的总长度包括飞出去的路程及飞回来的路程,因此本题的关键点是求小鸟飞回来的路程。

[解析]

根据向北飞了10米,然后又向东飞了10米,然后又向上飞了10

可知小鸟飞行的轨迹构成边长为10米的正方体;

根据它沿着到鸟巢的直线飞回了家

可知小鸟直线飞回鸟巢的距离恰好是该正方体的体对角线

确定正方体对角线的长度:

则小鸟飞行的总长度:

因此,选C

例6:(2008.山西)

一个长7厘米,宽5厘米,高3厘米的长方体盒子。一只瓢虫从盒子的任意一个顶点,爬到与该顶点在同一体对角线的另一个顶点上,则所有情形的爬行路线的最小值是:

A.
B.
C.
D.

D
[题钥]

根据题意,要求爬行路线的最小值,即求两点之间的最小值,故只需将长方体盒子展开,连接两点间的直线距离就是最短路线

[解析]

两点之间线段最短

根据题意,假设瓢虫在如图所示的立方体上爬行,则其爬行距离即为A点到E点的距离,且瓢虫的爬行轨迹有两种,如图a和图b所示。

确定长aABDC7厘米

确定宽bBFCE5厘米

确定高cADBCEF3厘米

假如瓢虫以图a的轨迹爬行,则其爬行距离为:

厘米;

假如瓢虫以图b的轨迹爬行,则其爬行距离为:

厘米。

故瓢虫爬行最短距离为厘米。

因此,选D

2.表面积与体积问题

例7:(2007.国考)

现有边长1米的一个木质正方体,已知将其放入水里,将有0.6米浸入水中。如果将其分割成边长0.25米的小正方体,并将所有的小正方体都放入水中,直接和水接触的表面积总量为:

A. 3.4平方米
B. 9.6平方米
C. 13.6平方米
D. 16平方米

C
[题钥]

直接和水接触的表面积,正方体与水接触的表面积包括正方体的底面积和正方体侧边上4面与水接触的面积。此题解题的关键点是小正方体没入水中的体积与大正方体相同

[解析]

根据题意,边长1米的木质正方体可分割成边长为0.25米小正方体数:

每个小木块浸入水中的深度:

每个小木块直接和水接触的表面积:

平方米

总的表面积

平方米

因此,选C

例8:(2007.福建秋季)

一个几何体的正视图,俯视图与侧视图都是腰长为1的等腰直角三角形。则这个几何体的体积是:

A. 1
B.
C.
D.

D
[题钥]

根据正视图、俯视图,侧视图都是等腰直角三角形可知,几何体是两个侧面和底面均为等腰直角三角形的三棱锥

[解析]

根据题意,该几何体是如图所示的三棱锥。

其中△BCD△ABD△ACD为等腰直角三角形,且AD为底面上的高。

确定

确定h1

带入公式

三棱锥V

     =

     =

因此,选D

习题精炼

开始练习

  学完知识点后就应该进行实战演练了,自我检测中的题目是91UP专家团针对本条知识精选出来的典型题目。题 不在多而在于精,在洞察其万变不离其宗的模式,认真完成自我检测可以事半功倍举一反三。

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