内容正文:
§1.3.2 球的体积和表面积
人教A版数学必修2第一章《空间几何体》
【学习目标】
1.了解并掌握球的体积和表面积公式;
2.会用球的体积与表面积公式解决实际问题;
3.会解决球的组合体及三视图中球的有关问题。
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【重难点突破】
【基础过关】
【合作探究】
题型一 球的体积和表面积
【例1】(1)已知球的表面积为64π,求它的体积;
【解析】(1)设球的半径为R,则4πR2=64π,解得R=4,
所以球的表面积S=4πR2=4π×52=100π.
【例4】如图是一个无盖器皿的三视图,正视图、侧视图和俯视图中的正方形边长为2,正视图、侧视图中的虚线都是半圆,则该器皿的表面积是( )
A.π+24 B.π+20
C.2π+24 D.2π+20
题型三 球的截面问题
【例5】在球心同侧有相距9 cm的两个平行圆面,它们的面积分别是49π cm2和400π cm2,求球的半径.
【解析】如图为球的一个轴截面,O1,O2分别为两个平行圆面的圆心,易知AO1∥BO2,OO1⊥AO1,OO2⊥BO2.
设球的半径为R cm.∵π·O2B2=49π,∴O2B=7 cm.
同理可知O1A=20 cm.设OO1=x cm,则OO2=(x+9)cm.
又在Rt△OO1A中,R2=x2+202,在Rt△OO2B中,R2=(x+9)2+72,
∴x2+202=(x+9)2+72,∴x=15,∴R2=x2+202=252,∴R=25,
即球的半径为25 cm.
【例6】如图,有一个水平放置的透明无盖的正方体容器,容器高8 cm,将一个球放在容器口,再向容器内注水,当球面恰好接触水面时测得水深为6 cm,若不计容器的厚度,则球的体积为( )
设球的半径为R cm,则R2=OM2+MB2=(R-2)2+42,
∴R=5.
题型四 有关球的切、接问题
【例7】若球的半径为R,则球的内接正方体的棱长是多少?
【例8】 一个高为16的圆锥外接于一个体积为972π的球,在圆锥里又有一个内切球.求:
(1)圆锥的侧面积;(2)圆锥里内切球的体积.
课堂小结
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