内容正文:
《立体几何初步》
§ 8.3.1 棱柱、棱锥、棱台的表面积和体积
【新知探究】
思考1:正方体和长方体的展开图是怎样的?展开图面积与其表面积具有怎样的关系
【新知探究】
思考2:棱柱、棱锥、棱台都是由多个平面图形围成的几何体,它们的展开图是什么?如何计算它们的表面积?
棱柱
棱柱的底面展开图是两个全等的多边形;
棱柱的侧面展开图是平行四边形,一边长等于侧棱长,另一边等于棱柱的底面周长;
表面积是上下底面面积与侧面展开图的面积的和:
h
【新知探究】
棱锥
棱锥的侧面展开图是由若干个三角形组成;
表面积是侧面展开图的面积与底面面积的和:
棱台
棱柱的底面展开图是两个相似的多边形;
棱台的侧面展开图是由若干个梯形组成;
表面积是上下底面面积与侧面展开图的面积的和:
4
【即时练习】
例1:现有一个底面是菱形的直四棱柱,它的体对角线长为9和15,高是5,求:
该直四棱柱的侧面积.
A
B
C
D
A1
B1
C1
D1
【即时练习】
例2.如图,四面体的各棱长均为,求它的表面积.
【新知探究】
思考3:正方体和长方体的体积公式是什么?它们可以统一为什么公式?
将上述的体积公式进行推广,就可以得到求一般的棱柱体的体积公式
棱柱的体积公式
棱柱的高是指两底面之间的距离,即从一底面上任意一点向另一个底面作垂线,这点与垂足(垂线与底面的交点)之间的距离.
【新知探究】
思考4:将一个三棱柱按如图所示分解成三个三棱锥,那么这三个三棱锥的体积有什么关系?它们与三棱柱的体积有什么关系?
1
2
3
2
3
1
动态过程
棱锥的体积公式
棱锥的高是指从顶点向底面作垂线,顶点与垂足之间的距离.
【新知探究】
思考5:怎么求棱台的体积呢?
【新知探究】
棱台的体积公式
棱台的高是指两底面之间的距离,即从上底面上任意一点向下底面作垂线,这点与垂足之间的距离.
思考6:观察棱柱、棱锥、棱台的体积公式,它们之间有什么关系?
棱柱、棱锥、棱台体积之间的关系
【新知探究】
【归纳总结】
表面积 体积
棱柱 =
棱锥 =
棱台 =
【巩固练习】
例1:如图所示,正方体的棱长为,过顶点截下一个三棱锥:
(1)求剩余部分的体积; (2)求三棱锥的高
【巩固练习】
例2.已知正四棱台(正四棱锥被平行于底面的平面所截,截面与底面间的部分)上底面边长为,侧棱和下底面边长都是,求它的侧面面积.
【巩固练习】
例3:已知正四棱锥的侧面积是底面积的倍,高是,求它的表面积
【巩固练习】
例4:一个造桥用的钢筋混凝土预制件的尺寸如图所示(单位:米),浇制一个这样的预制件需要多少立方米的混凝土?(钢筋体积略去不计,精确到立方米)
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