内容正文:
专题08 旋转体与三视图
知识结构
要点梳理
知识点一 圆柱的结构特征
定义
以_矩形_的一边所在直线为旋转轴,其余三边旋转形成的面所围成的旋转体叫做圆柱
有关
概念
旋转轴叫做圆柱的_轴_;垂直于轴的边旋转而成的圆面叫做圆柱的_底面_;平行于轴的边旋转而成的曲面叫做圆柱的_侧面_;无论旋转到什么位置,_不垂直_于轴的边都叫做圆柱侧面的母线
图形
表示法
用表示它的轴的字母,即表示两底面_圆心_的字母表示,上图中的圆柱可记作圆柱_O′O_
规定
_圆柱_和_棱柱_统称为柱体
圆柱的性质:
(1) 圆柱的两个底面是半径相等且互相平行的圆,平行于底面的横截面是与底面相同的圆;
(2) 圆柱的母线平行且相等,都等于圆柱的高;
(3) 过轴的截面(轴截面)是长为圆柱的高、宽为底面的直径的矩形.
知识点二 圆锥的结构特征
定义
以_直角_三角形的一条_直角边_所在直线为旋转轴,其余两边旋转形成的面所围成的旋转体叫做圆锥
图形
有关
概念
如上图所示,轴为_SO_,底面为_⊙O_,SA为母线.另外,S叫做圆锥的_顶点_,OA(或OB)叫做底面⊙O的_半径_
表示法
圆锥用表示它的_轴_的字母表示,上图中的圆锥可记作圆锥_SO_
规定
_棱锥_与_圆锥_统称为锥体
圆锥的简单性质:
(1)圆锥有无数条母线,它们有公共点即圆锥的顶点,且长度相等.
(2)平行于底面的截面都是圆,如图①所示.
(3)过轴的截面(轴截面)是全等的等腰三角形,如图②所示.
知识点三 球
定义
以半圆的_直径_所在直线为旋转轴,半圆面旋转_一周_形成的旋转体叫做球体,简称球
有关
概念
半圆的_圆心_叫做球的球心;半圆的_半径_叫做球的半径;半圆的_直径_叫做球的直径
图形
表示法
球常用表示_球心_的字母表示,如上图中的球记作球_O_
当球截面不经过球心时,球及球截面具有如下性质:
(1)球截面圆心与球心的连线垂直于球截面;
(2)设球心到截面的距离为d,球的半径为R,截面上圆的半径为r,则
.
知识点四 旋转体的表面积和体积
1.圆柱的表面积与体积
圆柱的侧面积,
表面积
,
其中r为底面半径,h为圆柱的高.
2. 圆锥的表面积和体积
(1)侧面展开图:圆锥的侧面展开图是_扇形_,扇形的半径是圆锥的_母线_,扇形的弧长等于圆锥的_底面周长_,如图所示.
(2)面积:锥体的表面积S表=S侧+S底.特别地,圆锥的底面半径为r,母线长为l,则圆锥的侧面积S侧=_πrl_,表面积S表=_πr(l+r)__.
(3)体积=
3. 球的表面积和体积
球的半径为R,
体积V=__πR3_.
表面积S=__4πR2_.
知识点五 三视图
分类
正视图
光线从几何体的_前_面向_后_面正投影,得到的投影图叫做几何体的正视图
侧视图
光线从几何体的_左_面向_右_面正投影,得到的投影图叫做几何体的侧视图
俯视图
光线从几何体的_上_面向_下_面正投影,得到的投影图叫做几何体的俯视图
说明
几何体的正视图、侧视图、俯视图统称为几何体的_三视图_,三视图是_正_投影
特征
一个几何体的侧视图和正视图_高度_一样,俯视图与正视图_长度_一样,侧视图与俯视图_宽度_一样
题型探究
题型一 旋转体的结构特征
例1 下列对于圆柱的各判断中正确的是( )
A.有两个互相平行的底面的旋转体是圆柱
B.经过圆柱的轴的截面仅有一个
C.将矩形(及其内部)绕其一条边所在直线旋转一周,所形成的空间几何体叫做圆柱
D.一个圆柱仅有一条轴也仅有一条母线
【答案】C
【解析】对于A,有两个互相平行的底面的旋转体可能是圆台,A错误;
对于B,圆柱的轴截面均经过圆柱的轴,有无数个,B错误;
对于C,由圆柱的定义知C正确;
对于D,圆柱有无数条母线,D错误.
故选:C.
【变式】1.下列几何体中是旋转体的是( B )
①圆柱;②六棱锥;③正方体;④圆锥;⑤四面体.
A.① B.①和④
C.①和⑤ D.③和④
【解析】 ①④是旋转体,②③⑤是多面体,故选B.
2. 下列几何体中为圆柱的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】易得A为圆锥,B为圆柱,C为棱台,D为球.
故选:B
题型二 旋转体的表面积与体积
例2 已知圆柱的底面半径和高都是2,那么圆柱的侧面积是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】因为圆柱的底面半径和高都是,所以圆柱的侧面积.
故选:B.
例3 已知某圆锥的高为3,底面半径为,则该圆锥的侧面积为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】由题意得,该圆锥的侧面积为.
故选:A.
例4