内容正文:
专题06 空间向量与立体几何
考点一:空间几何体及其表面积与体积
知识点1 空间几何体的结构特征
1、多面体的结构特征
名称
棱柱
棱锥
棱台
图形
底面
互相平行且全等
多边形
互相平行且相似
侧棱
平行且相等
相交于一点,但不一定相等
延长线交于一点,但不一定相等
侧面形状
平行四边形
三角形
梯形
3、旋转体的结构特征
名称
圆柱
圆锥
圆台
球
图形
旋转图形
矩形
直角三角形
直角梯形
半圆形
旋转轴
任一边所在的直线
任一直角边所在的直线
垂直于底边的腰所在的直线
直径所在的直线
母线
互相平行且相等,垂直于底面
相交于一点
延长线交于一点
轴截面
全等的矩形
全等的等腰三角形
全等的等腰梯形
圆
侧面展开图
矩形
扇形
扇环
3、空间几何体的直观图
(1)画法:常用斜二测画法画法.
(2)规则:
①原图形中x轴、y轴、z轴两两垂直,直观图中,x′轴、y′轴的夹角为45°(或135°),z′轴与x′轴和y′轴所在平面垂直.
②原图形中平行于坐标轴的线段,直观图中仍平行于坐标轴;平行于x轴和z轴的线段在直观图中保持原长度不变;平行于y轴的线段长度在直观图中变为原来的一半.
(3)直观图与原图形面积的关系:按照斜二测画法得到的平面图形的直观图与原图形面积的关系:
S直观图=S原图形;S原图形=2S直观图.
知识点2 空间几何体的表面积和体积
1、空间几何体的表面积和体积公式
名称
几何体
表面积
体积
柱体(棱柱和圆柱)
S表面积=S侧+2S底
V=S底h
锥体(棱锥和圆锥)
S表面积=S侧+S底
V=S底h
台体(棱台和圆台)
S表面积=S侧+S上+S下
V=(S上+S下+)h
球
S=4πR2
V=πR3
几何体的表面积和侧面积的注意点
①几何体的侧面积是指(各个)侧面面积之和,而表面积是侧面积与所有底面面积之和.
②组合体的表面积应注意重合部分的处理.
2、柱体、锥体、台体体积间的关系
【题型1 空间几何体的表面积】
求空间几何体表面积的常见类型及思路
1、求多面体的表面积:只需将它们沿着棱“剪开”展成平面图形,利用求平面图形面积的方法求多面体的表面积;
2、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
3、求不规则几何体的表面积:通常将所给几何体分割成基本的柱体、锥体、台体,先求出这些基本的柱体、锥体、台体的表面积,再通过求和或作差,求出所给几何体的表面积;
【注意】在求解组合题的表面积时,注意几何体表面的构成,尤其是重合部分,面积不要多加或少加
1.(23-24高三上·湖南·月考)已知圆锥的体积为,它的侧面展开图是一个半圆,则此圆锥的侧面积为( )
A. B. C. D.
2.(23-24高三下·湖南长沙·二模)蒙古包(Mongolianyurts)是蒙古族牧民居住的一种房子,建造和搬迁都很方便,适于牧业生产和游牧生活,蒙古包古代称作穹庐、毡包或毡帐.已知蒙古包的造型可近似的看作一个圆柱和圆锥的组合体,已知圆锥的高为2米,圆柱的高为3米,底面圆的面积为平方米,则该蒙古包(含底面)的表面积为( )
A.平方米 B.平方米
C.平方米 D.平方米
3.(23-24高三下·全国·一模)已知正三棱台的上、下底面的边长分别为2和4,且棱台的侧面与底面所成的二面角为,则此三棱台的表面积为( )
A. B. C. D.
4.(23-24高三上·江苏徐州·学业考试)如图1是一栋度假别墅,它的屋顶可近似看作一个多面体,图2是该屋顶的结构示意图,其中四边形和四边形是两个全等的等腰梯形,和是两个全等的正三角形.已知该多面体的棱与平面成的角,,则该屋顶的侧面积为( )
A.80 B. C.160 D.
【题型2 空间几何体的体积】
空间几何体的体积
1、处理空间几何体体积的基本思路
(1)转:转换底面与高,将原本不容易求面积的底面转换为容易求面积的底面,或将原来不容易看出的高转换为容易看出并容易求解的高;
(2)拆:将一个不规则的几何体拆成几个规则的几何体,便于计算;
(3)拼:将小几何体嵌入一个大几何体中,如有时将一个三棱锥复原成一个三棱柱,将一个三棱柱复原乘一个四棱柱,还台位锥,这些都是拼补的方法。
2、求体积的常用方法
(1)直接法:对于规则的几何体,利用相关公式直接计算;
(2)割补法:把不规则的几何体分割成规则的几何体,然后进行体积计算;或者把不规则的几何体补成规则的几何体,不熟悉的几何体补成熟悉的几何体,便于计算;
(3)等体积法: