内容正文:
专题8.3简单几何体表面积体积
一、棱柱、棱锥、棱台的侧面积和表面积
多面体的表面积就是围成多面体各个面的面积的和.棱柱、棱锥、棱台的表面积就是围成它们各个面的面积的和.
求解正棱台的表面积时注意棱台的四个基本量:底面边长、高、斜高、侧棱,并注意两个直角梯形的应用
(1)高、侧棱、上、下底面多边形的中心与顶点连线所成的直角梯形.
(2)高、斜高、上、下底面边心距所成的直角梯形.
二、棱柱、棱锥、棱台的体积
棱柱:V棱柱=Sh
S为棱柱的底面积,h为棱柱的高
棱锥:V棱锥=Sh
S为棱锥的底面积,h为棱锥的高
棱台:V棱台=(S′++S)h
S′,S分别为棱台的上、下底面面积,h为棱台的高
求解正棱台的体积时,注意棱台的五个基本量(上、下底面边长、高、斜高、侧棱).
常用两种解题思路:一是把基本量转化到直角梯形中解决问题;二是把正棱台还原成正棱锥.利用正棱锥的有关知识来解决问题.
三、简单组合体的表面积与体积
求组合体的表面积和体积,首先应弄清它的组成,其表面有哪些底面和侧面,各个面应该怎样求,然后再根据公式求出各面的面积,最后再相加或相减.求体积时也要先弄清组成,求出各简单几何体的体积,然后再相加或相减.
1. 表面积公式:底面积:S底=2πr2
2. 旋转体侧面积:S侧=2πrl
圆柱:表面积:S=2πr(r+l);
圆锥:底面积:S底=πr2;侧面积:S侧=πrl;表面积:S=πr(r+l)
圆台:上底面面积:S上底=πr′2;
下底面面积:S下底=πr2;
侧面积:S侧=π(r′l+rl);
表面积:S=π(r′2+r2+r′l+rl)
圆柱、圆锥、圆台的侧面是曲面,计算侧面积时需要将这个曲面展开为平面图形计算,而表面积是侧面积与底面圆的面积之和.
四、圆柱、圆锥、圆台的体积
圆柱:V圆柱=Sh=πr2h
圆柱底面圆的半径为r,面积为S,高为h
圆锥:V圆锥=Sh=πr2h圆锥底面圆的半径为r,面积为S,高为h
圆台:V圆台=(S++S′)h=π(r2+rr′+r′2)h
圆台上底面圆的半径为r′,面积为S′,下底面圆的半径为r,面积为S,高为h
五、球的表面积与体积
1.球的表面积公式S=4πR2(R为球的半径).
2.球的体积公式V=πR3.
计算球的表面积与体积,关键是确定球心与半径.
一、单选题
1.某圆柱体的底面直径和高均与某球体的直径相等,则该圆柱体表面积与球体表面积的比值为( )
A.2 B. C. D.
【答案】C
【分析】设圆柱得底面半径为,则高为,球的半径为,分别求出圆柱和球得表面积,即可得出答案.
【详解】解:设圆柱得底面半径为,则高为,球的半径为,
所以圆柱体表面积,
球得表面积,
所以圆柱体表面积与球体表面积的比值为.
故选:C.
2.在世界文化史上,陀螺的起源甚早,除了南极洲外,在其他大陆都有发现.<<世界图书百科全书>>这样写道:“没有人准确知道人们最初玩陀螺的时间.但古希腊儿童玩过陀螺,而在中国和日本,陀螺成为公众娱乐已有几百年的时间.”已知一陀螺圆柱体部分的高,圆锥体部分的高,底面圆的直径,这个陀螺的表面积( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据已知求出圆锥的母线长,从而可求出圆锥的侧面积,再求出圆柱的侧面积和底面面积,进而可求出陀螺的表面积.
【详解】由题意可得圆锥体的母线长为,
所以圆锥体的侧面积为,
圆柱体的侧面积为,圆柱的底面面积为,
所以此陀螺的表面积为,
故选:C.
3.“堑堵”“阳马”和“鳖臑”是我国古代对一些特殊几何体的称谓.《九章算术.商功》:“斜解立方,得两堑堵,斜解堑堵,其一为阳马,其一为鳖臑”,即一个长方体沿对角线斜解(图1).得到一模一样的两个堑堵,再沿一个堑堵的一个顶点和相对的棱斜解(图2),得一个四棱锥称为阳马(图3),一个三棱锥称为鳖臑(图4).若某长方体的长为4,宽为2,高为2,记该长方体的体积为,由该长方体斜解所得到的堑堵、阳马和鳖臑的体积分别为,,,则下列选项不正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】结合长方体、锥体体积公式求得正确答案.
【详解】,A选项正确.
,B选项正确.
,C选项正确.
,D选项不正确.
故选:D
4.若球的表面积扩大为原来的n倍,则它的半径比原来增加的倍数为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据球的表面积公式计算即可直接求解.
【详解】设原球的半径为,扩大后为,
则原表面积为,扩大n倍后变为,
所以,得,
即半径扩大到原来的倍,比原来增加了倍.
故选:A.
5.已知正四棱锥的高为3,底面边长为,则该棱锥的体积为( )
A.6 B. C.2 D.
【答案】C
【分析】直接利用棱锥的体积公式计算即可.
【详解】根据棱锥的体积公式得该棱