内容正文:
空间几何体的表面积和体积
【学习目标】
1、 掌握常见几何体的表面积和体积公式
2、 会计算几何体的表面积和体积
【高考考点】
计算几何体的表面积和体积
【知识梳理】
1.圆柱、圆锥、圆台的侧面展开图及侧面积公式
圆柱
圆锥
圆台
侧面展开图
侧面积公式
S圆柱侧=2πrl
S圆锥侧=πrl
S圆台侧=π(r+r′)l
2.空间几何体的表面积与体积公式
名称
几何体
表面积
体积
柱体(棱柱和圆柱)
S表面积=S侧+2S底
V=Sh
锥体(棱锥和圆锥)
S表面积=S侧+S底
V=Sh
台体(棱台和圆台)
S表面积=S侧+S上+S下
V=(S上+S下+)h
球
S=4πR2
V=πR3
3.求空间几何体体积的常用方法
(1)公式法:直接根据相关的体积公式计算.
(2)等积法:根据体积计算公式,通过转换空间几何体的底面和高使得体积计算更容易,或是求出一些体积比等.
(3)割补法:把不能直接计算体积的空间几何体进行适当的分割或补形,转化为可计算体积的几何体.
4.几个与球有关的切、接常用结论
(1)正方体的棱长为a,球的半径为R,
①若球为正方体的外接球,则2R=a;
②若球为正方体的内切球,则2R=a;
③若球与正方体的各棱相切,则2R=a.
(2)长方体的共顶点的三条棱长分别为a,b,c,外接球的半径为R,则2R=.
一.基础训练
1. 棱长为1的正三棱锥的全面积是________.
2. 圆柱的底面半径为3cm,体积为18πcm3,则其侧面积为________cm2.
3. 一个正方体的各顶点均在同一球的球面上,若球的体积为4π,则正方体的表面积为________.
4. 一个长方体的各顶点均在同一个球的球面上,且过同一个顶点的三条棱的长分别为1、2、3,则此球的表面积是________.
5. 等边圆柱(底面直径和高相等的圆柱)的底面半径与球的半径相等,则等边圆柱的表面积与球的表面积之比为________.
6. 两个圆锥有等长的母线,它们的侧面展开图恰好拼成一个圆,若它们的侧面积之比为1∶2,则它们的体积比是________.
7. 圆锥的高和底面半径相等,它的一个内接圆柱的高和圆柱底面半径也相等,则圆柱的表面积和圆锥的表面积之比为________.
二、典型例题
例1.某几何体的三视图如图所示,则它的侧面积为( )
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A.12 B.24
C.24 D.12
变式1.某几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为( )
A.+2π B.
C. D.
例2.若一个正四面体的表面积为S1,其内切球的表面积为S2,则=________.
变式1.已知直三棱柱ABCA1B1C1的6个顶点都在球O的球面上,若AB=3,AC=4,AB⊥AC,AA1=12,则球O的半径为( )
A. B.2
C. D.3
变式2.已知正六棱柱的12个顶点都在一个半径为3的球面上,当正六棱柱的底面边长为时,其高的值为( )
A.3 B.
C.2 D.2
例3.在三角形ABC中,AB=3,BC=4,∠ABC=90°,若将△ABC绕直线BC旋转一周,则所形成的几何体的侧面积为( )
变式1.在三角形ABC中,AB=3,BC=4,∠ABC=90°,若将△ABC绕直线AC旋转一周,则所形成的几何体的侧面积为( )
例4.圆锥的轴截面是等腰直角三角形,侧面积是,则圆锥的体积是 ( )
A B C D
例5.已知一个三棱台的两底面是边长分别为和的正三角形,侧面是全等的等腰梯形,且其侧面积等于两底面面积之和,求棱台的高和体积 .
例6.正方体ABCD—A1B1C1D1的棱长为1,P是面对角线BC上一动点,Q是底面ABVF上一动点,则D1P+PQ的最小值等于 ____________。
例7. 圆台上底半径为1,下底半径为4,母线AB=18,从AB中点M拉一条绳子绕圆台侧面转到A点。
(1)求绳子的最短长度;
(2)求绳子最短时,上底圆周上的点到绳子的最短距离。
例8.一个球与正四面体的六条棱都相切,若正四面体的棱长为a,则这个球的体积是____________________。
例9.在半径为25 cm的球内有一个截面,它的面积是49π cm2,则球心到这个截面的距离为 cm.
例10.设P,A,B,C是球O表面上的四个点,PA,PB,PC两两垂直,且PA=PB=1,PC=2,则球O的表面积是________.
例11.有两个相同的直三棱柱,高为,底面三角形