内容正文:
1.全面系统复习,深刻理解知识本质
(1)认真研究教材,精准把握知识的形成过程和前后联
系,掌握基本立体图形(柱体、锥体、台体和球及简单
组合体)的结构特征、直观图、表面积与体积的计算公
式,灵活运用折叠与展开、分割与补形、平面图形与立
体图形的相互转化等思想方法,进行准确计算.
(2)理解空间点、线、面的位置关系,掌握直线、平面平行
与垂直的定义、判定与性质定理,并能熟练运用.
2.关注重点,熟练掌握解决重点问题的方法规律
(1)直观图问题:经历识图、想图到构图的过程,想象
出几何体的结构特征.
(2)几何体的表面积和体积的计算问题:熟记表面积
和体积的计算公式、运算准确无误,合理使用等积
变换、割补思想简化运算.
(3)直线与平面的平行、垂直关系的证明要培养分析
法找思路,综合法写步骤的逻辑推理能力,面面垂
直的性质定理要加强训练.
(4)空间角和距离的求解要注意通法的训练,不能忽
视几何法,空间直角坐标系中点的坐标求解要加
强训练.
3.重视数学思想方法的应用
(1)割补思想:在求体积、角和距离时,割补为特殊的
几何体便于求解.
(2)转化与化归思想:①点、线、面关系的相互转化;
②空间向量与角、距离的相互转化;③点、面、距与
体积的相互转化;④立体问题与平面问题相互转
化;⑤生活实践问题与立体几何的转化.
§7.1 基本立体图形、简单几何体的表面积与体积
★[考试要求]
1.认识柱、锥、台、球及其简单组合体的结构特征,并能运用这些特征描述现实生活中简单物体的结构.2.会用
斜二测画法画出它们的直观图.3.了解空间图形的不同表示形式.4.了解球体、柱体、锥体、台体的表面积和体
积的计算公式.
学生用书 P111
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 互相平行且相等
相交于一点,
但不一定相等
延长线交
于一点
侧面
形状
平行四边形 三角形 梯形
2.正棱柱、正棱锥的结构特征
(1)正棱柱:侧棱垂直于底面的棱柱叫做直棱柱,底面
是正多边形的直棱柱叫做正棱柱.反之,正棱柱的
底面是正多边形,侧棱垂直于底面,侧面是矩形.
(2)正棱锥:底面是正多边形,顶点在底面的射影是底
面正多边形的中心的棱锥叫做正棱锥.特别地,各
棱均相等的正三棱锥叫正四面体.
3.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
长度相等且
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
旋转
图形
矩形 直角三角形 直角梯形 半圆
661
4.直观图
直
观
图
斜二测画法:
(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在直观图中仍平行
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 轴的线段在直观图中长度为原
来的一半.
5.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
6.柱体、锥体、台体和球的表面积和体积
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=S底 h
锥体(棱锥
和圆锥)
S表面积 =S侧 +S底 V=13S底 h
台体(棱台
和圆台)
S表面积 =S侧 +
S上 +S下
V=13
(S上 +S下
+ S上 S下 )h
球 S=4πR2 V=43πR
3
1.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
ì
î
í
ï
ï
ïï
“三不变”
平行性不改变
与x,z轴平行的线段的长度不改变
相对位置不改变
ì
î
í
ï
ï
ïï
2.直观图与原图形面积的关系
S直观图 = 24S原图形
(或S原图形 =2 2S直观图 ).
1.判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”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)用斜二测画法画水平放置的∠A 时,若∠A 的两
边分别平行于x 轴和y 轴,且∠A=90°,则在直观
图中,∠A=45°. (×)
(4)简单组合体的体积等于组成它的简单几何体体积
的和或差. (√)
2.下列结论正确的是 ( )
A.侧面都是等腰三角形的三棱锥是正三棱锥
B.六条棱长均相等的四面体是正四面体
C.有两个侧面是矩形的棱柱是直棱柱
D.用一个平面去截圆锥,底面与截面之间的部分
叫圆台
解析:B [底面是等边三角形,且各侧面三角形全
等,这样的三棱锥才是正三棱锥,A 错误;斜四棱柱
也可能有两个侧面是矩形,C错误;截面平行于底
面时,底面与截面之间的部分才叫圆台,D错误.]
3.如图所示,△A′B′C′是水平放置
的△ABC 的直观图,则在△ABC
的三边及中线AD 中,最长的线段
是 ( )
A.AB B.AD C.BC D.AC
解析:D [由 题 意 知 △ABC 是 直 角 三 角 形,且
∠ABC=90°,则AC>AB,AC>AD,AC>BC.]
4.我国古代数学名著«九章算
术»中记载:“刍薨者,下有袤
有广,而上有袤无广,刍,草
也,薨,屋盖也”.今有底面为正
方形的屋脊形状的多面体(如图所示),下底面是边长
为2的正方形,上棱EF=32
,EF∥平面ABCD,EF与
平面ABCD的距离为2,该刍薨的体积为 ( )
A.6 B.113 C.
31
4 D.12
解析:B [如 图,作 FN ∥
AE,FM∥ED,分别交 AB,
CD 于点N,M,连接 MN,则
多面体被分割为棱柱与棱锥
两个部分,则该刍薨的体积为VFGMNBC +VADEGNMF =
1
3S四边形MNBC
2+S直截面 32=
1
3×2× 2-
3
2
æ
è
ç
ö
ø
÷×
2+2×22 ×
3
2=
11
3.
]
761
第七章 立体几何与空间向量
学生用书 P112
基本立体图形
▶[角度1] 结构特征
[例1-1] [多选]下列说法中正确的是 ( )
A.各侧棱都相等的棱锥为正棱锥
B.长方体是直四棱柱
C.用一个平面去截圆锥,圆锥底面和截面之间的部
分为圆台;
D.球面可以看作一个半圆绕着它的直径所在的直
线旋转一周所形成的曲面.
[解析] 对于 A 中,各侧棱都相等,但无法保证底
面为正多边形,所以 A 错误;对于B,易知长方体的
侧棱和底面垂直,所以是直四棱柱,故B正确;对于
C,根据圆台的定义,用一个平行于底面的平面去截
圆锥,圆锥底面和截面之间的部分为圆台,故 C错
误;对于 D,球面可以看作一个半圆绕着它的直径
所在的直线旋转一周所形成的曲面,故 D正确.
[答案] BD
▶[角度2] 直观图
[例1-2] 平面直角坐标系xOy中,点A 位于第一
象限,线段OA 的长为 5,与x轴所成的夹角为α,
且tanα=2,在斜二测画法下其直观图为线段
O′A′,则线段O′A′的长度为 .
[解析] 如图(1)所示,过点A 作AB⊥x轴,AC⊥
y轴,因为线段OA 的长为 5,与x 轴所成的夹角
为α,且tanα=2,可得AB=2OB,且AB2+OB2=
OA2=5,解得 AB=2,OB=1,其直观图,如图(2)
所示,过点A′作A′D′⊥x′,垂足为D′,根据斜二测
画法的规则,可得O′D′=O′B′+B′D′=1+sin45°=
1+ 22
,且A′D′=1×sin45°= 22
,在直角△O′A′D′
中,可 得 O′A′2 =O′D′2 +A′D′2 = 1+ 22
æ
è
ç
ö
ø
÷
2
+
2
2
æ
è
ç
ö
ø
÷
2
=2+ 2,所以O′A′= 2+ 2.
[答案] 2+ 2
▶[角度3] 展开图
[例1-3] 如图,一立在水平地面上
的圆锥形物体的母线长为4m,一只
小虫从圆锥的底面圆上的点 P 出
发,绕圆锥表面爬行一周后回到点
P 处.若该小虫爬行的最短路程为4 3m,则圆锥
底面圆的半径等于 m.
[解析] 圆锥顶点记为 O,把圆
锥侧面沿母线OP 展开成如图所
示的扇形,
由题意OP=4,PP′=4 3,
则cos∠POP′=4
2+42-(4 3)2
2×4×4 =-
1
2
,
又因为∠POP′为△POP′一内角,
所以∠POP′=2π3.
设底面圆的半径为r,则2πr=2π3×4
,
所以r=43.
[答案] 43
1.辨别空间几何体的2种方法
定义法
紧扣定义,由已知构建几何模型,在条
件不变的情况下,变换模型中的线面
关系或增加线、面等基本要素,根据定
义进行判定
反例法
通过反例对结构特征进行辨析,要说
明一个结论是错误的,只需举出一个
反例即可
2.在斜二测画法中,要确定关键点及关键线段.“平
行于x轴、z轴的线段平行性不变,长度不变;平
行于y轴的线段平行性不变,长度减半.”
1.[多选]下列说法正确的是 ( )
A.圆柱的侧面展开图是一个矩形
B.圆锥过轴的截面是一个等腰三角形
C.直角三角形绕它的一条边旋转一周形成的曲面
围成的几何体是圆锥
D.圆台平行于底面的截面是圆面
861
高考总复习 数学 A版
解析:ABD [由圆锥的概念知,直角三角形绕它的
一条直角边所在直线旋转一周所围成的几何体是圆
锥.强调一定要绕着它的一条直角边,即旋转轴为直角
三角形的一条直角边所在的直线,因而C错误.]
2.某圆柱的高为2,底面周长为16,
M,N 分别是圆柱上、下底面圆周
上的两点,其中OE⊥ON,如图所
示,则在此圆柱侧面上,从 M 到N 的路径中,最短
路径的长度为 ( )
A.2 17 B.2 5 C.3 D.2
解析:B [圆柱的侧面展开图及 M,N 的位置(N
为EP 的四等分点)如图所示,
连接 MN,则图中 MN 即为 M 到N 的最短路径.
EN=14×16=4
,EM=2,
∴MN= EM2+EN2= 22+42=2 5.]
3.如图,一个水平放置的平面图
形由斜二测画法得到的直观图
A′B′C′D′是边长为2的菱形,
且O′D′=2,则原平面图形的
周长为 ( )
A.4 2+4 B.4 6+4
C.8 2 D.8
解析:B [根据题意,把直观图还原成原平面图形,
如图所示,
其中OA=2 2,OD=4,
AB=CD=2,
则AD= (2 2)2+42=2 6,
故原平面图形的周长为
2+2+2 6+2 6=4 6+4.]
表面积与体积
▶[角度1] 表面积
[例2-1] (1)若正四棱锥的底面边长和高都为2,
则其表面积为 .
[解析] 如图,由题意知底面
正方形的边长为2,正四棱锥
的高为 2,则正四棱锥的斜高
PE= 22+12= 5,所以该四棱
锥的侧面积S=4×12×2× 5
=4 5,所以S表 =2×2+4 5=4+4 5.
[答案] 4+4 5
(2)(2025南充诊断)如图,四边
形OABC是边长为1的正方形,
AC
︵
是四分之一圆,则图中阴影部
分以OC所在直线为旋转轴旋转
一周得到的旋转体的表面积为 .
[解析] 该旋转体是一个圆柱挖去一个半球后剩
余的部分,且圆柱的底面半径是1,高是1,球的半
径是1,所以该旋转体的表面积为π×12+2π×1×
1+12×4π×1
2=5π.
[答案] 5π
▶[角度2] 体积
[例2-2] (1)在三棱锥PGABC 中,△ABC 是边长
为2的等边三角形,PA=PB=2,PC= 6,则该棱
锥的体积为 ( )
A.1 B.3 C.2 D.3
[解析] 取AB 的中点E,连接
PE,CE,如 图,∵△ABC 是 边
长为 2 的 等 边 三 角 形,PA=
PB=2,∴PE⊥AB,CE⊥AB,
∴PE=CE=2× 32= 3
,又因为PC= 6,故PC2
=PE2+CE2,即PE⊥CE,又∵AB∩CE=E,AB,
CE⊂平面 ABC,∴PE⊥平面 ABC,∴VPGABC =
1
3
S△ABCPE=
1
3×
1
2×2× 3× 3=1.
[答案] A
(2)如图,一个底面半径为3的圆柱
被一平面所截,截得的几何体的最
短和最长母线长分别为4和10,则
该几何体的体积为 ( )
A.90π B.63π
C.42π D.36π
961
第七章 立体几何与空间向量
[解析] 由几何体的直观图可知,该
几何体是一个圆柱截去上面虚线部分
所得,如图所示.将圆柱补全,并将圆
柱从点A 处水平分成上、下两部分.由
图可知,该几何体的体积等于下部分
圆柱的 体 积 加 上 上 部 分 圆 柱 体 积 的
1
2
,所以该几何体的体积V=π×32×
4+π×32×6×12=63π.
[答案] B
(3)(2024新课标Ⅰ卷,T5)已知圆柱和圆锥的底
面半径相等,侧面积相等,且它们的高均为 3,则圆
锥的体积为 ( )
A.2 3π B.3 3π C.6 3π D.9 3π
[解析] 由题意,侧面积相等,则圆锥的母线长是
圆柱高的2倍,即2 3,故其底面半径为3,所以圆
锥的体积为1
3×π×3
2× 3=3 3π.
[答案] B
上面2024年新课标Ⅰ卷 T5源于人
教 A版必修二P119例题4
如图,圆柱的底面直径和高都等
于球的直径,求球与圆柱的体积
之比.
解:设球的半径为R,则圆柱的底
面半径为R,高为2R.
∵V球 =43πR
3,V圆柱 =πR22R
=2πR3,
∴V球 ∶V圆柱 =43πR
3∶2πR3=2∶3.
处理体积问题的思路
(1)“转”:指的是转换底面与高,将原来不易求面积
的底面转换为易求面积的底面,或将原来不易
看出的高转换为易看出并易求解长度的高,即
等体积法;
(2)“拆”:指的是将一个不规则的几何体拆成几个
简单的几何体,便于计算,即分割法;
(3)“拼”:指的是将小几何体嵌入一个大几何体中,
如将一个三棱锥复原成一个三棱柱,将一个三
棱柱复原成一个四棱柱,这些都是拼补的方法,
即补形法.
1.[多选]已知圆锥的顶点为P,底面圆心为O,AB为
底面直径,∠APB=120°,PA=2,点C在底面圆周上,
且二面角PGACGO 为45°,则 ( )
A.该圆锥的体积为π
B.该圆锥的侧面积为4 3π
C.AC=2 2
D.△PAC的面积为 3
解析:AC [如图,由∠APB=120°,AP=2可知,
底面直径AB=23,高PO=1,故该圆锥的体积为π,
故A对;该圆锥的侧面积为2 3π,故B错;连接CB,
取AC 中点为Q,连接QO,PQ,易证二面角PGACG
O 的平面角为∠PQO=45°,所以QO=PO=1,PQ
= 2,所以BC=2,所以AC=2 2,故 C对;S△PAC
=12AC
PQ=2,故 D错.]
2.(2023 新 课 标 Ⅰ 卷)在 正 四 棱 台 ABCDG
A1B1C1D1 中,AB=2,A1B1=1,AA1= 2,则该棱
台的体积为 .
解析:如图,将正四棱台ABCDGA1B1C1D1 补成正
四棱锥,则AO= 2,
SA=2 2,OO1=
6
2
,
故V=13
(S1+S2+ S1S2)h,
V=13
(22+12+ 22×12)× 62=
7 6
6 .
答案:7 6
6
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高考总复习 数学 A版