内容正文:
6.6简单几何体的再认识
课程标准
学习目标
理解并掌握侧面展开图与几何体的表面积之间的关系,会求几何体的表面积与体积
1、熟记柱、锥、台的表面积和体积的计算公式
2、理解并掌握侧面展开图与几何体的表面积之间的关系,会求几何体的表面积与体积理解球的大、小圆,直线与球相切的意义
3、掌握球的表面积和体积公式,并能解决与球有关的组合体的相关计算问题
知识点01 柱、锥、台、球体的表面积体积
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=Sh
锥体(棱锥和圆锥)
S表面积=S侧+S底
V=Sh
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
【即学即练1】(2024·山东泰安·三模)已知圆台的母线长为4,下底面圆的半径是上底面圆的半径的3倍,轴截面周长为16,则该圆台的表面积为( )
A. B. C. D.
【题型一:表面积问题】
例1.(23-24高一下·安徽合肥·期中)以边长为2的正三角形的一边所在直线为旋转轴,将该正三角形旋转一周所得几何体的侧面积为( )
A. B. C. D.
变式1-1.(23-24高一下·福建莆田·期中)一圆锥的侧面展开图是半径为4的半圆,则该圆锥表面积为( )
A. B. C. D.
变式1-2.(23-24高一下·重庆·期中)已知一个直四棱柱的高为4,其底面水平放置的直观图(斜二测画法)是边长为2的正方形,则这个直四棱柱的表面积为( )
A.40 B. C. D.
变式1-3.(23-24高一下·安徽·期中)如图,已知正四棱柱的底面边长为2,侧棱长为,切割这个正四棱柱,得到四棱锥,则这个四棱锥的表面积为 .
【题型二:公式法求体积问题】
例2.(2024·山西临汾·三模)宋代是中国瓷器的黄金时代,涌现出了五大名窑:汝窑、官窑、哥窑、钧窑、定窑.其中汝窑被认为是五大名窑之首.如图1,这是汝窑双耳罐,该汝窑双耳罐可近似看成由两个圆台拼接而成,其直观图如图2所示.已知该汝窑双耳罐下底面圆的直径是12厘米,中间圆的直径是20厘米,上底面圆的直径是8厘米,高是14厘米,且上、下两圆台的高之比是,则该汝窑双耳罐的体积是( )
A. B. C. D.
变式2-1.(23-24高一下·黑龙江绥化·期中)正多面体被古希腊圣哲认为是构成宇宙的基本元素.如图,该几何体是一个棱长为2的正八面体,则此正八面体的体积与表面积的数值之比为 .
变式2-2.(23-24高一下·安徽合肥·期中)如图所示,底面边长为的正四棱锥被平行于其底面的平面所截,截去一个底面边长为,高为4的正四棱锥.
(1)求棱台的体积;
(2)求棱台的表面积.
变式2-3.(23-24高一下·河北邢台·期中)如图,是圆柱的底面直径且,是圆柱的母线且,点C是圆柱底面圆周上靠近点A的三等分点,点E在线段上.
(1)求圆柱的表面积与体积;
(2)求三棱锥的体积;
(3)若D是的中点,求的最小值.
【题型三:轮换顶点法求体积问题】
例3.(23-24高一下·河北沧州·期中)如图,直三棱柱所有的棱长都为1,,分别为和的中点.
(1)证明:平面.
(2)求三棱锥的体积.
变式3-1.(23-24高一下·浙江宁波·期中)如图,在长方体中,,,点,分别是棱的中点.
(1)证明:三条直线相交于同一点
(2)求三棱锥的体积.
变式3-2.(2024·内蒙古包头·一模)如图,在四棱锥中,平面,,点在棱上,,点,是棱上的三等分点,点是棱的中点.,.
(1)证明:平面,且;
(2)求三棱锥的体积.
变式3-3.(2024·全国·模拟预测)如图,在直三棱柱中,为正三角形,点E,F分别在棱,上,且,.
(1)证明:平面平面;
(2)若,求三棱锥的体积.
【题型四:平行线换顶点法求体积问题】
例4.(2024高一下·全国·专题练习)如图,四棱锥为正四棱锥,底面ABCD是边长为2的正方形,四棱锥的高为1,点E在棱AB上,且.
(1)若点F在棱PC上,是否存在实数满足,使得平面PDE?若存在,请求出实数的值;若不存在,请说明理由.
(2)在第(1)问的条件下,当平面PDE时,求三棱锥的体积.
变式4-1.(22-23高一下·湖南邵阳·期末)如图,在四棱锥中,平面是的中点.
(1)证明: 面
(2)证明:平面平面;
(3)求三棱锥的体积.
变式4-2.(22-23高一下·河南开封·期末)如图,在直四棱柱中,,,点为的中点.
(1)求证: 平面;
(2)设是直线上的动点,求三棱锥的体积.
变式4-3.(2023·江西·校联考模拟预测)如图,三棱柱中,是的中点,.
(1)证明:平面;