| 8.3.1 棱柱、棱锥、棱台的表面积和体积 题目答案及解析

稿件来源:高途

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必修二

第八章 立体几何初步

8.3 简单几何体的表面积与体积

8.3.1 棱柱、棱锥、棱台的表面积和体积

已知正四棱台的上底面边长为$1$,侧棱长为$2$,高为$\sqrt{2}$,则$(\qquad)$

["

棱台的侧面积为$8\\sqrt{3}$

","

棱台的体积为$13\\sqrt{2}$

","

棱台的侧棱与底面所成的角$\\dfrac{\\pi }{4}$

","

棱台的侧面与底面所成二面角的正弦值为$\\dfrac{\\sqrt{3}}{3}$

"]
[["AC"]]

对于$\rm A$,易知棱台的侧面为四个全等的等腰梯形,上底面到下底面的距离为${A}_{1}E=\sqrt{2}$,则${A}E=\sqrt{4-2}=\sqrt{2}$

下底面正方形$ABCD$的对角线$AC=2\sqrt{2}+\sqrt{1+1}=3\sqrt{2}$,则下底面的边长为$3$,侧面的高为$\sqrt{{2}^{2}-1}=\sqrt{3}$

$\therefore {{S}_{侧}}=4\times \dfrac{\left( 1+3 \right)\times \sqrt{3}}{2}=8\sqrt{3}$,选项$\rm A$正确;

对于$\rm B$${{S}_{上}}=1$${{S}_{下}}=9$

$\therefore V=\dfrac{1}{3}\times \left( {{S}_{上}}+{{S}_{下}}+\sqrt{{{S}_{上}}{{S}_{下}}} \right)\times {{A}_{1}}E=\dfrac{1}{3}\times \left( 1+9+3 \right)\times \sqrt{2}=\dfrac{13\sqrt{2}}{3}$,选项$\rm B$错误;

对于$\rm C$,棱台侧棱与底面所成的角即为$\angle A_{1}AE$,由于$A{A}_{1}=2,{A}_{1}E=AE=\sqrt{2}$,故$\angle {A}_{1}AE=\dfrac{\pi }{4}$,选项$\rm C$正确;

对于$\rm D$,过点$E$$EF\perp AD$于点$F$,连接$A_{1}F$,则$\angle A_{1}FE$为侧面与底面所成二面角,则$\sin \angle {A}_{1}FE=\dfrac{\sqrt{2}}{\sqrt{3}}=\dfrac{\sqrt{6}}{3}$,选项$\rm D$错误.

故选:$\rm AC$

 

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