内容正文:
专题8.2 圆柱、圆锥、圆台的表面积与体积
【考点1:圆柱的表面积与体积】 1
【考点2:圆锥的表面积与体积】 8
【考点3:圆台的表面积与体积】 14
【基础知识】
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
圆柱、圆锥、圆台侧面积间的关系:S圆柱侧=2πrlS圆台侧=π(r+r′)lS圆锥侧=πrl.
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
圆柱
S表面积=S侧+2S底
V=Sh
圆锥
S表面积=S侧+S底
V=Sh
圆台
S表面积=S侧+S上+S下
V=(S上+S下+)h
[方法技巧] 求空间几何体表面积的常见类型及思路
求旋转体
的表面积
可以从旋转体的形成过程及其几何特征入手,将其展开后求表面积,但要搞清它们的底面半径、母线长与对应侧面展开图中的边长关系
[方法技巧] 求空间几何体体积的常见类型及思路
规则
几何体
若所给定的几何体是柱体、锥体或台体等规则几何体,则可直接利用公式进行求解.其中,求三棱锥的体积常用等体积转换法
不规则
几何体
若所给定的几何体是不规则几何体,则将不规则的几何体通过分割或补形转化为规则几何体,再利用公式求解
【考点1:圆柱的表面积与体积】
【知识点:圆柱的表面积与体积】
1.(天津市部分区2022-2023学年高一下学期期中数学试题)陀螺是中国民间较早的娱乐工具之一,也称陀罗,图l是一种木陀螺,可近似地看作是一个圆锥和一个圆柱的组合体,其直观图如图2所示,其中A是圆锥的顶点,B,C分别是圆柱的上、下底面圆的圆心,且,,底面圆的半径为1,则该陀螺的体积是( )
A.π B.2π C. D.
2.(2023·全国·校联考三模)如图为一个火箭的整流罩的简单模型的轴截面,整流罩是空心的,无下底面,由两个部分组成,上部分近似为圆锥,下部分为圆柱,则该整流罩的外表面的面积约为( )
A. B.
C. D.
3.(2023春·河南漯河·高一校考期中)图1是唐朝著名的风鸟花卉纹浮雕银杯,它的盛酒部分可以近似地看作半球与圆柱的组合体(如图2).设这种酒杯内壁的表面积为,半球的半径为,若半球的体积不小于圆柱体积,则S的取值范围是( )
A. B.
C. D.
4.(浙江省杭州地区(含周边)重点中学2022-2023学年高二下学期期中联考数学试题)设圆柱的体积为,当其表面积最小时,圆柱的母线长为( )
A. B. C. D.
5.(2023·江西南昌·校联考模拟预测)黄地绿彩云龙纹盘是收藏于中国国家博物馆的一件明代国宝级瓷器.该龙纹盘敞口,弧壁,广底,圈足.器内施白釉,外壁以黄釉为地,刻云龙纹并填绿彩,美不胜收.黄地绿彩云龙纹盘可近似看作是圆台和圆柱的组合体,其口径22.5cm,足径14.4cm,高3.8cm,其中底部圆柱高0.8cm,则黄地绿彩云龙纹盘的侧面积约为( )(附:圆台的侧面积,,为两底面半径,为母线长,其中的值取3,)
A. B. C. D.
6.(2023·广东佛山·统考二模)科技是一个国家强盛之根,创新是一个民族进步之魂,科技创新铸就国之重器,极目一号(如图1)是中国科学院空天信息研究院自主研发的系留浮空器.2022年5月,“极目一号”III型浮空艇成功完成10次升空大气科学观测,最高升空至9050米,超过珠穆朗玛峰,创造了浮空艇大气科学观测海拔最高的世界纪录,彰显了中国的实力.“极目一号”III型浮空艇长55米,高19米,若将它近似看作一个半球、一个圆柱和一个圆台的组合体,正视图如图2所示,则“极目一号”III型浮空艇的体积约为( )
(参考数据:,,,)
A. B. C. D.
7.(2023·上海松江·统考二模)将下图所示的圆锥形容器内的液体全部倒入底面半径为的直立的圆柱形容器内,则液面高度为______.
8.(2023春·河北邢台·高一河北南宫中学校考阶段练习)祖暅(gèng)(5世纪—6世纪),字景烁,祖冲之之子,范阳郡道县(今河北省涞水县)人,南北朝时期的伟大科学家.他在实践的基础上,于5世纪末提出了下面的体积计算原理:“幂势既同,则积不容异”.这就是“祖暅原理”.用现代语言可以描述为“夹在两个平行平面之间的两个几何体,被平行于这两个平面的任意平面所截,如果截得的面积总相等,那么这两个几何体的体积相等”.例如可以用祖暅原理推导半球的体积公式,如图,半径为R的半球与底面半径和高都为R的圆柱放置在同一底平面上,然后在圆柱内挖去一个半径为R,高为R的圆锥后得到一个新的几何体,用任何一个平行于底面的平面去截这两个几何体时,所截得的截面面积总