内容正文:
第七章 立体几何
第一节 空间几何体
课标解读
1.认识柱、锥、台、球及简单组合体的结构特征,能运用这些特征描述现实生活中简单物体的结构.
2.能用斜二测画法画出简单空间图形(长方体、球、圆柱、圆锥、棱柱及其简单组合)的直观图.
3.知道球、棱柱、棱锥、棱台的表面积和体积的计算公式,能用公式解决简单的实际问题.
[对应学生用书P136]
知识点一 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
2.旋转体的结构特征
名称
圆柱
圆锥
圆台
球
图形
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
-
知识点二 空间几何体的直观图
空间几何体的直观图常用斜二测画法来画,其规则是:
(1)“斜”:直观图中,x′轴与y′轴的夹角为45°或135°.
(2)“二测”:图形中平行于x轴的线段,在直观图中保持原长度不变,平行于y轴的线段,在直观图中长度为原来的一半.
知识点三 圆柱、圆锥、圆台的侧面展开图及侧面积公式
圆柱
圆锥
圆台
侧面展开图
侧面积公式
S圆柱侧=2πrl
S圆锥侧=πrl
S圆台侧=π(r1+r2)l
知识点四 柱、锥、台、球的表面积和体积
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
(1)要掌握棱柱、棱锥各部分的结构特征,计算问题往往转化到一个三角形中进行解决.
(2)台体可以看成是由锥体截得的,但一定要知道截面与底面平行.
斜二测画法中的“三变”与“三不变”
“三变”:坐标轴的夹角改变;与y轴平行的线段的长度变为原来的一半;图形改变.
“三不变”:平行性不改变;与x轴和z轴平行的线段的长度不改变;相对位置不改变.
按照斜二测画法得到的平面图形的直观图,其面积与原图形的面积的关系:
S直观图=S原图形,S原图形=2S直观图.
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.
圆柱、圆锥、圆台的有关元素都集中在轴截面上,解题时要注意用好轴截面中各元素间的关系.
柱体、锥体、台体体积间的关系如图所示:
几个与球有关的切、接常用结论
1.正方体的棱长为a,球的半径为R.
(1)若球为正方体的外接球,则2R=a;
(2)若球为正方体的内切球,则2R=a;
(3)若球与正方体的各棱相切,则2R=a.
2.若长方体的同一顶点的三条棱长分别为a,b,c,外接球的半径为R,则2R=.
3.正四面体的外接球与内切球的半径之比为3∶1.
一、辨析正误(在括号内打“√”或“×”)
(1)有两个面平行,其余各面都是平行四边形的几何体是棱柱.( × )
(2)有一个面是多边形,其余各面都是三角形的几何体是棱锥.( × )
(3)棱台是由平行于底面的平面截棱锥所得的平面与底面之间的部分.( √ )
(4)夹在圆柱的两个平行截面间的几何体还是圆柱.( × )
(5)上下底面是两个平行的圆面的旋转体是圆台.( × )
二、版本互鉴
1.(人教A版必修第二册P111 T2改编)如图所示为某一平面图形的直观图,则此平面图形可能是( )
C 解析:根据斜二测画法可知,此直观图的平面图形可能是C.
2.(人教B版必修第四册P89 T5改编)下列命题正确的是( )
A.由五个平面围成的多面体只能是四棱锥
B.棱锥的高线可能在几何体之外
C.仅有一组相对的面平行的六面体一定是棱台
D.有一个面是多边形,其余各面是三角形的几何体是棱锥
答案:B
3.(苏教版必修第二册P147 T2改编)如图所示的平面中阴影部分绕中间轴旋转一周,形成的几何体形状为( )
A.一个球体 B.一个球体中间挖出一个圆柱
C.一个圆柱 D.一个球体中间挖去一个长方体
答案:B
4.(人教B版必修第四册P81 T4改编)已知圆柱O′O的底面半径为r,母线长是底面直径的2倍,则圆柱O′O的表面积是( )
A.4πr2 B.10πr2
C.8πr2 D.6πr2
B 解析:∵母线l=2×2r=4r,
∴S侧=2πrl=2πr·4r=8πr2,S表=2πr2+8πr2=10πr2.
5.(北师大版必修第二册P198 T6改编)平面α截球O的球面所得圆的半径为1,球心O到平面α的距离为,则此球的体积为( )
A.4π B.6π
C.π D.4π
A 解析:由已知,得球的半径为=,所以球的体积为×()3=4π.故选A.
6.(苏教版必修第二册P187例5改编)已知四面体ABCD的各面均为等边三角形,且棱长为2,则该四面体的表面积为________.
答案:4 解析:因为四面体ABCD的各面均为等边三角形,且棱长为2,所以S△BCD=×2×2×=,所以该四面体的表面积S=4S△BCD=4.
7.(北师大版必修第二册P244 T2改编)某小区修建一个圆台形的花台,它的两底面半径分别为1 m和2 m,高为1 m,则需要________m3的土才能把花台填满.
答案:
8.(苏教版必修第二册P188 T6改编)已知一个正三棱台的两个底面的边长分别为8 cm和18 cm,侧棱长为13 cm,则它的侧面积为________cm2.
答案:468
学科网(北京)股份有限公司
$$