内容正文:
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6.6.1柱、锥、台的侧面展开与面积
多面体的平面展开图
多面体是由一些平面多边形围成的几何体.一些多面体可以沿着多面体的某些棱将它剪开而成平面图形,这个平面图形叫做该多面体的平面展开图.
什么是柱、锥、台的侧面积?
把柱、锥、台的侧面积沿着它们的一条侧棱或母线剪开后展开在一个平面上,展开图的面积就是它们的侧面积。
表面积和侧面积
表面积:立体图形的所能触摸到的面积之和叫做它的表面积。(每个面的面积相加 )
侧面积指立体图形的各个侧面的面积之和(除去底面)
注:表面积=侧面积+底面积.
1.旋转体
圆柱
圆锥
圆台
2.多面体
六棱柱
四棱台
四棱锥
3.扇形面积公式:
弧形长度公式:
请大家思考:
1.柱、锥、台的侧面是什么?
2.如何计算柱、锥、台的侧面积
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一.圆柱、圆锥、圆台
宽=
长方形
将空间图形问题转化为平面图形问题,是解立体几何问题最基本、最常用的方法.
特别提醒
把圆柱的侧面沿着一条母线展开,得到什么图形?展开的图形与原图有什么关系?
把圆锥的侧面沿着一条母线展开,得到什么图形?展开的图形与原图有什么关系?
提示:扇形
扇形的面积等于圆锥的侧面积
扇形
思考:把圆台的侧面沿着一条母线展开,得到什么图形?展开的图形与原图有什么关系?
提示:扇环
扇环的面积等于圆台的 侧面积
因为
即
所以
S
A
B
x
扇环
o′
扇环
注意转化!
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思考:将圆柱、圆锥、圆台的侧面积公式进行比较,你能发现它们的联系和区别吗?
思考4:将圆柱、圆锥、圆台的侧面积公式进行比较,你能发现它们的联系和区别吗?
例1、一个圆柱形的锅炉,底面直径d=1m,高h=2.3m。求锅炉的表面积(保留2个有效数字)。
解:
答: 锅炉的表面积约为8.8 m2。
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例2、圆台的上、下底面半径分别是10cm和20cm, 它的侧面展开图的扇环的圆心角是180o,那么圆台的侧面积是多少?(结果中保留 )
S
O1
O
A
B
解:
如图, 作出辅助线如图所示。
所以 SA=20.
同理 SB=40.
所以 l=AB=SB-SA=20.
答:圆台的侧面积为600 cm2。
因为扇形弧长
底面圆周长
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二、直棱柱、正棱锥、正棱台
直棱柱:
正棱柱:
侧棱和底面垂直的棱柱叫直棱柱。
底面是正多边形的直棱柱叫正棱柱。
直棱柱、正棱锥、正棱台的侧面积
棱柱两底面的距离叫做棱柱的高。
复习回顾
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C
O
B
A
P
D
棱锥、棱台
正棱锥:
正棱台:
底面是正多边形,顶点在底面的射影是底面中心的棱锥.
正棱锥被平行于底面的平面所截,截面和底面之间的部分叫正棱台.
正棱锥斜高:侧面等腰三角形底边上的高.
h'
h'
注:只有正棱锥和正棱台才有斜高.
C1
D1
A1
O
D
B
A
C
B1
思考:把直三棱柱侧面沿一条侧棱剪开再展开,
得到什么图形?侧面积怎么求?
其中c为底面周长,h为高。
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正四棱锥
c为正棱锥的底周长, 为斜高,即侧面等腰三角形的高。
思考:把正四棱锥侧面沿一条侧棱剪开再展开,
得到什么图形?侧面积怎么求?
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思考:把正三棱台侧面沿一条侧棱剪开再展开,
得到什么图形?侧面积怎么求?
、c分别为正棱台的上、
下底的周长, 为斜高,
即侧面等腰梯形的高。
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思考:将直棱柱、正棱锥、正棱台的侧面积公式进行比较,你能发现它们的联系和区别吗?
例3、一个正三棱台的上、下底面边长分别为3cm和6cm,高是1.5cm.求三棱台的侧面积。
A
B
C
D
O
E
A1
B1
C1
O1
D1
解:
如图,O1,O分别是上、下底面中心,O1O=1.5,
连接A1O1并延长交B1C1于D1,连接AO并延长交BC于D,过D1作D1E⊥AD于E,
在Rt△D1ED中,
D1E=O1O=1.5,
DE=DO-OE=DO-D1O1=
所以S正三棱台侧=
答:三棱台的侧面积为
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小结:1、弄清楚柱、锥、台的侧面展开图的形状是关键;
2、对应的面积公式
C’=0
C’=C
S圆柱侧= 2πrl
S圆锥侧= πrl
S圆台侧=π(r1+r2)l
r1=0
r1=r2
【拓展】已知正四棱锥底面正方形的边长为4 cm,高与斜高的夹角为30°,如图,求正四棱锥的侧面积和表面积.
解:正四棱锥的高PO,斜高PE,底面边心距OE组成Rt△POE.
∵OE=2 cm,∠OPE=30°,∴PE=eq \f(O