内容正文:
专题八 立体几何
§8.1 空间几何体的三视图、表面积和体积
高考文数
考点一 空间几何体的结构及其三视图和直观图
考点清单
考向基础
一、空间几何体的结构
1.多面体的结构特征
2.旋转体的结构特征
【知识拓展】
1.特殊的四棱柱
2.球的截面性质
(1)球心和不过球心的截面圆的圆心的连线垂直于截面;
(2)球心到不过球心的截面的距离d与球的半径R以及截面圆的半径r的关
系为r= .
二、空间几何体的三视图与直观图
1.三视图是从一个几何体的正前方、正左方、正上方三个不同的方向看
这个几何体,描绘出的图形分别称为正视图(主视图)、侧视图(左视图)、
俯视图.
2.三视图的排列位置:先画正视图,俯视图画在正视图的下方,侧视图画在正
视图的右方.
3.画三视图的三个原则:长对正、高平齐、宽相等.
4.水平放置的平面图形的直观图的斜二测画法
(1)在已知图形中,取互相垂直的x轴和y轴,两轴相交于点O,画直观图时,把
它们画成对应的x'轴和y'轴,两轴相交于O',且使∠x'O'y'=45°(或135°),用它
们确定的平面表示水平面.
(2)已知图形中平行于x轴或y轴的线段,在直观图中,分别画成平行于x'轴或
y'轴的线段.
(3)已知图形中平行于x轴的线段,在直观图中保持长度不变,平行于y轴的线
段,在直观图中长度变为原来的一半.
例1 如图所示的几何体,关于其结构特征,下列说法不正确的是 .
①该几何体是由两个同底的四棱锥组成的几何体;
②该几何体有12条棱、6个顶点;
③该几何体有8个面,并且各面均为三角形;
④该几何体有9个面,其中一个面是四边形,其余均为三角形.
考向一 空间几何体的结构特征
考向突破
解析 平面ABCD将该几何体分割成两个四棱锥,因此该几何体是这两个
四棱锥的组合体,因而平面ABCD是该组合体的一个截面,而不是一个面,故
填④.
答案 ④
例2 (2018课标全国Ⅲ,3,5分)中国古建筑借助榫卯将木构件连接起来.构
件的凸出部分叫榫头,凹进部分叫卯眼,图中木构件右边的小长方体是榫
头.若如图摆放的木构件与某一带卯眼的木构件咬合成长方体,则咬合时带
卯眼的木构件的俯视图可以是 ( )
考向二 空间几何体的三视图
解析 两木构件咬合成长方体时,榫头完全进入卯眼,易知咬合时带卯眼的
木构件的俯视图为A.故选A.
答案 A
例3 某几何体的主视图和左视图如图1,它的俯视图的直观图是矩形
O1A1B1C1,如图2,其中O1A1=6,O1C1=2,则该几何体的侧面积为 ( )
A.48 B.64 C.96 D.128
考向三 空间几何体的直观图
解析 由题意可知该几何体是一个直四棱柱,
∵它的俯视图的直观图是矩形O1A1B1C1,且O1A1=6,O1C1=2,
∴它的俯视图是边长为6的菱形,∵棱柱的高为4,
∴该几何体的侧面积为4×6×4=96,故选C.
答案 C
考向基础
1.多面体的表面积
多面体的表面积就是各个面的面积之和,也就是表面展开图的面积.
2.旋转体的表面积
圆柱(底面半径为
r,母线长为l) 圆锥(底面半径
为r,母线长为l) 圆台(上、下底面半径为r‘,r,母线长为l) 球(半径
为R)
侧面展
开图
底面积 S底面=πr2 S底面=πr2 S底面=πr'2+πr2
侧面积 S侧=2πrl S侧=πrl S侧=π(r'+r)l
表面积 S表=2πr(r+l) S表=πr(r+l) S表=π(r'2+r2+r'l+rl) S=4πR2
考点二 空间几何体的表面积
考向突破
考向一 根据几何体的特征求表面积
例4 已知各棱长为5,底面为正方形,各侧面均为正三角形的四棱锥,则它
的表面积为 .
解析 如图,设E为AB的中点,O为底面正方形对角线的交点,连接SO,SE,
OE,∵四棱锥S-ABCD的各棱长均为5,各侧面都是全等的正三角形,∴SE⊥
AB,则SE= = = .∴S侧=4S△SAB=4× ×AB×SE=2×5× =
25 .∴S表=S侧+S底面=25 +25=25( +1).
答案 25( +1)
例5 (2016课标全国Ⅰ,7,5分)如图,某几何体的三视图是三个半径相等的
圆及每个圆中两条互相垂直的半径.若该几何体的体积是 ,则它的表面
积是 ( )
A.17π B.18π C.20π D.28π
考向二 已知几何体的三视图求表面积
解析 由三视图知该几何体为球去掉了 所剩的几何体(如图),设球的半
径为R,则 × πR3= ,故R=2,从而它的表面积S= ×4πR2+ ×πR2=17π.故选
A.
答案 A
解后反思