内容正文:
贵哥讲高中数学
第14讲 简单几何体的表面积与体积
本讲义整体上难度中等偏上,题目有一定的分层,题量略大!
1 棱柱
棱柱的表面积就是围成各个面的面积的和;体积: (其中是棱柱的高)
2 棱锥
棱锥的表面积就是围成各个面的面积的和;棱锥体积:(其中为棱柱的高)
3 棱台
棱台的表面积就是围成各个面的面积的和;
棱台体积 ,其中分别为上,下底面面积,为棱台的高.
4 圆柱
(1) 侧面积:
(2) 全面积:
(3) 体积: (其中为底圆的半径,为圆柱的高)
5 圆锥
(1) 圆锥侧面积:
(2) 圆锥全面积: (其中为底圆的半径,为圆锥母线)
(3) 圆锥体积: (其中为底圆的半径,为圆锥的高)
6 圆台
圆台表面积
其中是上底面圆的半径,是下底面圆的半径,是母线的长度.
圆台体积,分别是上、下底面半径,是高)
7 球体
面积,体积(其中为球的半径)
【题型1】棱柱、棱锥、棱台的表面积
【知识点解读】
1 棱柱的表面积就是围成各个面的面积的和;
2 棱锥的表面积就是围成各个面的面积的和;
3 棱台的表面积就是围成各个面的面积的和.
【典题1】正四棱锥底面正方形的边长为,高与斜高的夹角为,则该四棱锥的侧面积为( )
A. B. C. D.
【巩固练习】
1. (★)棱长均为的正四面体的表面积是( )
A. B. C. D.
2. (★★) “斗”不仅是我国古代容量单位,还是量粮食的器具,如图所示,其可近似看作正四棱台,上底面是边长为的正方形,下底面是边长为的正方形,高为.“斗”的面的厚度忽略不计,则该“斗”的所有侧面的面积之和与下底面的面积之比为 ( )
A. B. C. D.
3. (★★)已知正四棱柱为上底面中心.设正四棱柱与正四棱锥的侧面积分别为,则 .
4. (★★★)刍(chú)甍(méng)是中国古代算数中的一种几何体,其结构特征是:底面为长方形,顶棱和底面平行,且长度不等于底面平行的棱长的五面体,是一个对称的楔形体.已知一个刍甍底边长为,底边宽为,上棱长为,高为,则它的表面积是 .
【题型2】 棱柱、棱锥、棱台的体积
【知识点解读】
1 棱柱
体积: (其中是棱柱的高)
2 棱锥
棱锥体积:(其中为棱柱的高)
3 棱台
棱台体积 ,其中分别为上,下底面面积,为棱台的高.
解释
棱台的体积可以视为两个棱锥体积的差,简证如下
如下图,设分别为上底四边形面积,下底面四边形面积,为高.
由相似易得,,,
则,,
所以.
当时,棱台变成棱锥,体积公式就变成棱锥的体积公式.
【典题1】 在直三棱柱中,平面是下底面.上的点,,过三点作截面,当截面周长最小时,截面将三棱柱分成的上、下两部分的体积比为( )
A. B. C. D.
【典题2】正四棱台的上、下底面的边长分别为,,侧棱长为,则其体积为( )
A. B. C. D.
【巩固练习】
1. (★)已知正四棱锥的底面边长为,高为,则它的体积为( )
A. B. C. D.
2. (★)如图,长方体的体积是,点在棱上,且,则三棱锥的体积是( )
A. B. C. D.
3. (★★)(多选)用平行于棱锥底面的平面去截棱锥,得到上、下两部分几何体且上下两部分的高之比为,则关于上下两几何体的说法正确的是( )
A. 侧面积之比为 B. 侧面积之比为
C. 体积之比为 D. 体积之比为
4. (★★)正四棱锥底面边长和高均为分别是其所在棱的中点,则棱台的体积为 .
5. (★★★)如图,在直三棱柱中,,点为侧棱上的动点,当最小时,三棱锥的体积为 .
【题型3】 圆柱、圆锥、圆台的表面积
【知识点解读】
1 圆柱
(1) 侧面积:
(2) 全面积:
解释
圆柱的侧面展开图是一个长方形.
2 圆锥
(1) 圆锥侧面积:
(2) 圆锥全面积: (其中为底圆的半径,为圆锥母线)
解释
圆锥侧面的展开图是扇形,扇形的弧长等于圆锥底圆周长.
3 圆台
圆台表面积
其中是上底面圆的半径,是下底面圆的半径,是母线的长度.
解释
圆台侧面的展开图是圆环的一部分;圆台的高.
【典题1】 如图,已知圆锥的高是底面半径的倍,侧面积为,若正方形内接于底面圆,则四棱锥侧面积为 .
【典题2】 圆台的上、下底面半径分别是,它的侧面展开图的扇环的圆心角是,那么圆台的表面积是多少?[来源:Zx
【巩固练习】
1. (★)以边长为的正方形的一边所在直线为旋转轴,将该正方形旋转一周,所得圆柱的侧面积为( )
A.