立体几何表面积、体积 PPT课件
空间几何体的表面积与体积
V柱 = pR2·2R
面积, 再减去渗水孔的面积.
组合体的体积怎样计算?
柱体、锥体、台体 京沪铁路全长1462 km,
球的表面积公式是怎样的? 是用什么方法得到的?
京沪高铁全长1318 km. 0230568 (kg),
的表面积与体积
∴ h(a+c)>bh,
≈1197 (cm2).
球的体积和表面积
柱体、锥体、台体 的表面积与体积
12
解: 这个零件的表面积为
S = S棱柱表+S圆柱侧
p = 2 [ 6 3 ( 2 + 1 4 )+ 6 2 ] 1 5 + 2 6 25
≈1579.485 (mm2),
10000个零件的表面积约为15794850 mm2,
约合15.795平方米.
2. 如图是一种机器零件, 零件
下面是六棱柱 (底面是正六边形, 侧
种零件需要用锌, 已知每平方米用锌 0.
某街心花园有许多钢球(钢的密度是7.
在△SBC中, 边长为 a,
五棱台的上、下底面均是正五边形, 边长分别是 8 cm 和 18 cm, 侧面是全等的等腰梯形, 侧棱长是 13 cm, 求它的侧面面积.
≈2956 (mm3)
圆柱、圆锥、圆台的表面积
当半球切得的片数无限多,
2. 圆柱、圆锥、圆台的表面积 底面积加侧面积.
底面积: S底=p r2. 圆柱侧面积: S柱侧=2p rh. 圆锥侧面积: S锥侧=p rl. 圆台侧面积: S台侧=p l (r+r).
【课时小结】
3. 柱体、锥体、台体体积
柱体体积: V柱 = Sh.
锥体体积:
V锥
=
高二数学必修2课件-空间几何体的表面积和体积
步骤三
如果计算正确,则可以庆祝问题 的解决,并享受数学带来的成就 感。
其他的空间几何体常识
名称
圆锥体 圆柱体 球 正方体
特点
底面为圆形,侧面为三角形 底面为圆形,侧面为矩形 表面积为4πr²,体积为(4πr³)/3 6个面组成,每个面积为a²
小结
知识点
• 空间几何体的表面积 • 空间几何体的体积 • 解题方法和步骤
高二数学必修2课件-空间 几何体的表面积和体积 ppt
本课程将带领大家深入理解空间几何体的表面积和体积,掌握重要的公式和 概念,并提供多个实例进行演示。
为什么要学习空间几何体的表面积和 体积?
1 实际应用广泛
几何体是我们日常生活中常见的物体,如箱子、瓶子、汽车等,熟练掌握空间几何体的 表面积和体积可以应用于各种实际计算中。
技能
• 应用公式解决实际问题 • 掌握计算技巧和策略 • 提高自我学习和思考能力
效果
• 成为数学大师 • 提高应对数学竞赛能力 • 在各种实际计算和操作
中表现更加出色
矩形的体积
面积×高:bh
三角形的体积
底面积之和×高的一半:(ah)/2
立体几何体的体积
1
圆柱体的体积
2
பைடு நூலகம்
πr²h
3
球的体积
(4πr³)/3
圆锥体的体积
(πr²h)/3
解题示例:如何计算球的体积?
步骤一
根据题目提供的半径长度,计算 球的表面积公式:4πr³/3
步骤二
把计算结果与题目所需体积相比 较,如相等则问题解决;如不相 等需检查计算过程是否正确。
2 提高数学水平
对于数学专业的学生,掌握空间几何体的表面积和体积是必不可少的,是数学基础中不 可或缺的一部分。
2第2课时 球的体积和表面积PPT课件(人教版)
第八章 立体几何初步
球的表面积与体积
(1)已知球的体积是323π,则此球的表面积是( )
A.12π
B.16π
C八章 立体几何初步
(2)如图,某几何体的三视图是三个半径相等的圆及每个圆中两 条互相垂直的半径,若该几何体的体积是283π,则它的表面积是 ()
角度五 球的内接直棱柱问题
设三棱柱的侧棱垂直于底面,所有棱的长都为 a,顶点
都在一个球面上,则该球的表面积为( )
A.πa2
B.73πa2
C.131πa2
D.5πa2
栏目 导引
第八章 立体几何初步
【解析】 由题意知,该三棱柱为正三棱柱,且侧
棱与底面边长相等,均为 a.如图,P 为三棱柱上
底面的中心,O 为球心,易知 AP=23× 23a= 33a,
A.17π C.20π
B.18π D.28π
栏目 导引
第八章 立体几何初步
【解析】 (1)设球的半径为 R,则由已知得 V=43πR3=323π,解得 R=2. 所以球的表面积 S=4πR2=16π. (2)由三视图可得此几何体为一个球切割掉18后剩下的几何体, 设球的半径为 r, 故78×43πr3=238π, 所以 r=2,表面积 S=78×4πr2+34πr2=17π,选 A. 【答案】 (1)B (2)A
栏目 导引
第八章 立体几何初步
该圆锥的体积为 13×π× 23r2×32r=38πr3,球体积
为
4 3
πr3
,
所
以
该
圆
锥
的
体
积
和
此
球
体
积
的
比
值
为
3843ππrr33=392.
苏教版必修2数学课件-第1章立体几何初步第3节空间几何体的表面积和体积教学课件
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合作探究 提素养
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棱柱、棱锥和棱台的侧面积和表面积 【例 1】 正四棱锥的侧面积是底面积的 2 倍,高是 3,求它的 表面积. 思路探究:由 S 侧与 S 底的关系,求得斜高与底面边长之间的关系, 进而求出斜高和底面边长,最后求表面积.
所以 S 侧=3×12×(20+30)×DD′=75DD′. 又 A′B′=20 cm,AB=30 cm,则上、下底面面积之和为 S 上+S 下 = 43×(202+302)=325 3(cm2).
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由 S 侧=S 上+S 下,得 75DD′=325 3, 所以 DD′=133 3(cm), 又因为 O′D′= 63×20=103 3(cm), OD= 63×30=5 3(cm),
错点)
运算核心素养.
3.会求简单组合体的体积及表面积.(难点)
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自主预习 探新知
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1.柱体、锥体、台体的体积
几何体
体积
柱体 锥体
V 柱体= Sh (S 为底面面积,h 为高), V 圆柱= πr2h (r 为底面半径) 1
V 锥体= 3Sh (S 为底面面积,h 为高), V 圆锥= π3r2h (r 为底面半径)
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台体
V 台体= 13h(S+ SS′+S′) (S′,S 分别为上、下底面面 积,h 为高),V 圆台= 13πh(r′2+rr′+r2) (r′,r 分别为上、 下底面半径)
思考:柱体、锥体、台体的体积公式之间的关系. 提示:V=Sh―S′―=→S V=13(S′+ S′S+S)h―S′―=→0 V=13Sh.
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[解] 如图所示,设 SE 是侧面三角形 ABS 的高,则 SE 就是正 四棱锥的斜高.
【课件】圆柱、圆锥、圆台的表面积与体积+课件高一下学期数学人教A版(2019)必修第二册
设圆台的上底面面积为S',下底面面积为S
r O
1
1
2
2
2
2
V圆台 (r r r r )h ( S S S S )h
3
3
1
这和V棱台 ( S S S S )h是一致的。
3
1
因而得 V台体 = ( S S S S )h
3
【练习】 如图,在直角梯形 ABCD 中,BC∥AD,∠ABC=90°,AB=5,
1
V锥体 Sh
3
1 2
r h
3
1
V台体 = ( S SS S )h
3
1
= h(r 2 rr r 2 )
3
2
感谢聆听
S圆柱 =πr +πr +2πrl 2πr (r l )
2
2
(1)圆柱的表面积、体积
圆柱的侧面展开图是什么?如何计算它的表面积?
r O
l
2 r
O
圆柱的侧面展开图是一个矩形,
S圆柱表面积 2r 2rl 2r (r l ).
2
V圆柱 = πr h
2
例1 将一个边长分别为4π,8π的矩形卷成一个圆柱的侧面,则
圆台的表面积为(
A.81π
)
B.100π
C.168π
D.169π
解 圆台的轴截面如图所示,
设上底面半径为 r,下底面半径为 R,则它的母线长为
l= h2+R-r2= 4r2+3r2=5r=10,
所以 r=2,R=8。
故 S 侧=π(R+r)l=π(8+2)×10=100π,
S 表=S 侧+πr2+πR2=100π+4π+64π=168π。故选 C。
圆柱、圆锥、圆台的表面积和体积课件-高一数学人教A版(2019)必修第二册
3
球的表面积与体积
问题六
设球的半径为R,你能类比圆的面积公式
推导方法,推导出球的体积公式吗?
提示
分割、求近似和,再由近似和转化为准确和,
得出球的体积公式.
知 识 梳 理
1.球的表面积公式S= 4πR2(R为球的半径).2.球Biblioteka 体积公式V=4 3πR
3
.
例3
(1)一个球的表面积是16π,则它的体积是
3
解析 设圆台较小底面的半径为r,则另一底面的半径为3r.
由S侧=7π(r+3r)=84π,解得r=3.
反思
感悟
圆柱、圆锥、圆台的侧面是曲面,计算侧面积时需要将这个曲面
展开为平面图形计算,而表面积是侧面积与底面圆的面积之和.
跟踪训练1
若一个圆柱的轴截面是面积为9的正方形,则这个圆柱的侧面积为
A.9π
直角三角形中列出方程并求解.
跟踪训练2
若一个圆锥的轴截面是等边三角形,其面积为 3,
3
则这个圆锥的体积为________.
3π
解析
画出示意图,如图所示,设圆锥的母线长为 a,
1
3
则由 ·a· a= 3,得 a=2.
2
2
故圆锥的底面圆直径为 2,圆锥的高为 3,
1
3
2
圆锥的体积 V=3π×1 × 3= 3 π.
A.64π
解析
64π
B. 3
C.32π
32π
D. 3
√
设球的半径为 R,则由题意可知 4πR2=16π,故 R=2.
4 3 32π
所以球的体积 V= πR =
.
3
3
例3
(2)长、宽、高分别为 2, 3, 5的长方体的外接球的表面积为
第8讲立体几何计算(几何体的表面积与体积)
第8讲立体几何计算(几何体的表面积与体积)一.基础知识回顾1.多面体的表面积:(1)设直棱柱高为h ,底面多边形的周长为c ,则S 直棱柱侧=______.(2)设正n 棱锥底面边长为a ,底面周长为c ,斜高为h ′,则S 正棱锥侧=____________(3)设正n 棱台下底面边长为a ,周长为c ,上底面边长为a ′,周长为c ′,斜高为h ′,则 S 正棱台侧=__________(4)设圆柱的母线长为l ,底面圆的半径为r,则S 圆柱侧= (5)设圆锥的母线长为l ,底面圆的半径为r,则S 圆锥侧= (6)设圆台的母线长为l ,上底面圆的半径为r 1, 下底面圆半径为r 2 则S 圆台侧=(4)设球的半径为R ,则S 球=____________.2.几何体的体积公式(1)柱体的体积V 柱体=______(其中S 为柱体的底面面积,h 为高). 特别地,底面半径是r ,高是h 的圆柱体的体积V 圆柱=πr 2h.(2)锥体的体积V 锥体=________(其中S 为锥体的底面面积,h 为高).特别地,底面半径是r ,高是h 的圆锥的体积V 圆锥=13πr 2h. (3)台体的体积V 台体=______________(其中S ′,S 分别是台体上、下底面的面积,h 为高).特别地,上、下底面的半径分别是r ′、r ,高是h 的圆台的体积V 圆台=13πh(r 2+rr ′+r ′2). (4)球的体积V 球=__________(其中R 为球的半径).二.典例精析探究点一:空间中的平行与体积计算例1:如图,直三棱柱ABC -A 1B 1C 1中,D ,E 分别是AB ,BB 1的中点.(1)证明:BC 1∥平面A 1CD ;(2)设AA 1=AC =CB =2,AB =22,求三棱锥C -A 1DE 的体积.变式迁移1:如图四棱柱ABCD -A 1B 1C 1D 1的底面ABCD 是正方形,O 是底面中心,A 1O ⊥底面ABCD ,AB =AA 1= 2.(1)证明:平面A 1BD ∥平面CD 1B 1;(2)求三棱柱ABD -A 1B 1D 1的体积.探究点二:空间中的垂直与体积计算例2:如图四棱锥P -ABCD 的底面ABCD 是边长为2的菱形,∠BAD =60°,已知PB =PD =2,PA = 6.(1)证明:PC ⊥BD ;(2)若E 为PA 的中点,求三棱锥P -BCE 的体积.变式迁移2:如图所示,四棱锥P -ABCD 中,PA ⊥底面ABCD ,PA =2 3,BC =CD =2,∠ACB =∠ACD =π3. (1)求证:BD ⊥平面PAC ;(2)若侧棱PC 上的点F 满足PF =7FC ,求三棱锥P -BDF 的体积.探究点三:空间几何体证明计算其他问题例3:如图所示,直四棱柱ABCD -A 1B 1C 1D 1中,AB ∥CD ,AD ⊥AB ,AB =2,AD =2,AA1=3,E 为CD 上一点,DE =1,EC =3.(1)证明:BE ⊥平面BB 1C 1C ;(2)求点B 1到平面EA 1C 1的距离.变式迁移3:如图所示,四棱锥P —ABCD 中,∠ABC =∠BAD =90°,BC =2AD ,△PAB 和△PAD 都是边长为2的等边三角形.(1)证明:PB ⊥CD ;(2)求点A 到平面PCD 的距离.三.课后作业练习1.长方体的三个相邻面的面积分别为2,3,6,这个长方体的顶点都在同一个球面上,则这个球的表面积为( )A.72πB. 56πC. 14πD.64π2.已知两平行平面α,β间的距离为3,P∈α,边长为1的正三角形ABC 在平面β内,则三棱锥P —ABC 的体积为( )A .14B .12C .36D .343.从一个正方体中,如图那样截去4个三棱锥后,得到一个正三棱锥A —BCD ,则它的表面积与正方体表面积的比为( ) A .3∶3 B .2∶2 C .3∶6 D .6∶64.若两个球的表面积之比为1:4,则这两个球的体积之比为( )A .1:2B .1:4C .1:8D .1:165.右图是一个几何体的三视图,根据图中数据,可得该几何体的表面积是( ) A .9π B .10π C .11π D .12π6.某几何体的三视图如下,则它的体积是( )A .8-2π3B .8-π3C .8-2πD .2π37.表面积为3π的圆锥,它的侧面展开图是一个半圆,则该圆锥的底面直径为________.8.如图,正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1的棱长为1,E 为线段B 1C 上的一点,则三棱锥A -DED 1的体积为________.9.一个立方体的棱长为a ,则该立方体的外接球表面积为 ,内切球体积为 。
圆柱、圆锥、圆台、球的表面积和体积 课件-高一下学期数学人教A版(2019)必修第二册
1
= h(r 2 rr r 2 )
3
(五)布置作业
1、课本P119练习1-4题
2、阅读121-123探究与发现,思考如何利用祖暅原理
推导球的体积
(1)如何根据圆柱的展开图,求圆柱的表面积?
圆柱的侧面展开图是矩形,长是圆柱底面圆周长,宽是圆柱的高(母
线).设圆柱的底面半径为r,母线长为l,
则S圆柱侧=2πrl,S圆柱表=2πr(r+l),其中r为圆柱底面半径,l为母线长.
(2)如何根据圆锥的展开图,求圆锥的表面积?
圆锥的侧面展开图为一个扇形,半径是圆锥的母线长,弧长等于圆锥底面
.
答案:20π
1
2
2×3=20π.
解析:圆柱的底面半径是2,高为4,圆锥底面半径是2,高为3,则V=π×2 ×4+ ×π×2
3
3、球的表面积、体积
设球的半径为R,它的表面积只与半径R有关,是以R为自变量的函数.
事实上,如果球的半径为R,那么它的表面积是
问题8:小学,我们学习了圆的面积公式,你还记得是如何求得的吗?类比这种方法
1
周长,侧面展开图扇形面积为 2×2πrl=πrl,
∴S圆锥侧=πrl,S圆锥表=πr(r+l),其中r为圆锥底面半径,l为母线长.
(3)如何根据圆台的展开图,求圆台的表面积?
圆台的侧面展开图是一个扇环,内弧长等于圆台上底周长,外弧长
l'
等于圆台下底周长
xl r
x r'
r'
x
l
r r'
体”,则它的体积是
VO ABCD
1
S ABCD R .
3
2023高考数学基础知识综合复习第18讲简单几何体的表面积与体积 课件(共24张PPT)
(2)旋转体的形成
几何体
旋转图形
圆柱
矩形
旋转轴
矩形一边所在的直线
圆锥
直角三角形
一直角边所在的直线
圆台
直角梯形或等腰梯形
球
半圆或圆
直角腰所在的直线或等腰梯形
上下底中点连线所在的直线
直径所在的直线
2.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,其画法步骤为:
①画轴:在平面图形上取互相垂直的x轴和y轴,作出与之对应的x'轴
3
4
3 = .故选 D.
考点一
考点二
考点三
本题考查四面体的体积的最大值的求法,涉及空间中线线、线面、
面面间的位置关系等基础知识,考查运算求解能力,属于难题.处理
此类问题时,往往先去找到不变的量,再根据题中的所给条件的变
化规律找到最值,从而得到体积的最值.
和y'轴,使得它们正方向的夹角为45°(或135°);
②画线(取长度):平面图形中与x轴平行(或重合)的线段画出与x'轴
平行(或重合)的线段,且长度不变,平面图形中与y轴平行(或重合)的
线段画出与y'轴平行(或重合)的线段,且长度为原来长度的一半;
③连线(去辅助线):连接有关线段,擦去作图过程中的辅助线.
径,从而进一步求解.
考点一
考点二
考点三
◆角度3.体积最值问题
例5(1)(2019年1月浙江学考)如图,线段AB是圆的直径,圆内一条动
弦CD与AB交于点M,且MB=2AM=2,现将半圆沿直径AB翻折,则三
棱锥C-ABD体积的最大值是(
)
2
3
1
3
A.
简单几何体的表面积和体积(1)课件-高一下学期数学人教A版(2019)必修第二册
知识点一 棱柱、棱锥、棱台的体积
问题4:由祖暅原理可知,底面面积相等,高相等的两个棱锥,体 积相等.那么如果棱锥的底面积是S,高为h,则棱锥的体积公式 是什么?
因为棱锥2、3的底面积相等,即: SBBC SBCC 高也相等,即:点 到平面B 所以棱锥2、3的体积相等.
分析:正四棱台的上底面和下底面均为正方形,侧面是由四个等腰梯形组成的.
小结与反思
要计算棱台的体积关键是要弄清楚棱台的五个基本量(上、下 底面边长、高、斜高、侧棱),然后将基本量转化到直角三角形中 求解,最后再代入体积公式求出体积.
课堂检测
5-1、(金太阳P1141题)已知高为3的三棱柱ABC-A1B1C1的底面边长为1 的正三角形,如图所示,则三棱锥B1-ABC求它的体积.
多面体的表面积就是围成多面体的各个面的面积之和. 棱柱、棱锥、棱台的表面积就是围成它们的各个面的面积的和.
知识点一 棱柱、棱锥、棱台的表面积
问题2:在初中已经学过了正方体和长方体的表面积,你知道正方体 和长方体的展开图与其表面积的关系吗?
几何体表面积
展开图
空间问题
平面图形面积 平面问题
知识点一 棱柱、棱锥、棱台的表面积
棱柱、棱锥、棱台都是由多个平面图形围成的几何体,它们的侧 面展开图还是平面图形,计算它们的表面积就是计算它的各个侧面面 积和底面面积之和.
这样,求它们的表面积的问题就可转化为求平行四边形、三角形、梯 形的面积问题.
2
PART TWO
例题精讲
例1.(教材P114)四面体P-ABC的各棱长均为a,求它的表面积 .
=
人教版高中数学必修立体几何复习课件(共102张PPT)
1 1
1
11.已知某个几何体的三视图如图2,根据图中标出的尺寸 (单位:cm),可得这个几何体的体积是_____8_0__0.0 cm 3
3
2 0 20
主视图
10
10
2 俯0视图
2 侧0视图
第二章 点、直线、平面之间的位置关系
• 四个公理
直线与直线位置关系 • 三类关系 直线与平面位置关系
平面与平面位置关系
(3)
a a
// b
b
(较常用);
(4)
a
//
a
;
(5)
a a
b
a
(面面垂直 线面垂直)
a b
4.面面垂直
向的侧视图(或称左视图)为(
A
A
H
G
Q
B
C
侧视 B
)A
C
I
P
E
图1
F
B
D
E
D
图2
F
B
B
B
E A.
E B.ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
E C.
E D.
练习10:(1)如图是一个空间几何体的三
视图,如果直角三角形的直角边长均为
正视图 侧视图
1,那么几何体的体积为( ) C
A.1 B.1 C. 1 D.1
俯视图
2
3
6
V1 3S底 h1 31111 3
②判定定理:如果一个平面内的两条相交直线都平行于 另一个平面,那么两个平面互相平行;
符号表述: a,b , a b O, a //,b // //
//
③面面平行的性质定理:
a
a
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第二节 空间几何体的表面积与体积
第二节 空间几何体的表面积与体积考试要求了解球、棱柱、棱锥、棱台的表面积和体积的计算公式.[知识排查·微点淘金]知识点1 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=2πrlS 圆锥侧=πrlS 圆台侧=π(r 1+r 2)l[微拓展] 圆台、圆柱、圆锥之间的转化当圆台的上底面半径与下底面半径相等时,得到圆柱;当圆台的上底面半径为零时,得到圆锥,由此可得:S 圆柱侧=2πrl ――→r ′=rS 圆台侧=π(r +r ′)l ――→r ′=0S 圆锥侧=πrl . 知识点2 空间几何体的表面积与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 =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 =4πR 2V =43πR 3[微拓展]柱体、锥体、台体的体积公式间的联系:V 柱体=Sh ――→S ′=SV 台体=13(S ′+S ′S +S )h ――→S ′=0V 锥体=13Sh . 常用结论 几个与球有关的切、接问题的常用结论(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 =3a ; 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 =2a .(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 =a 2+b 2+c 2.[小试牛刀·自我诊断]1.思维辨析(在括号内打“√”或“×”) (1)锥体的体积等于底面面积与高的乘积.(×) (2)球的体积之比等于半径比的平方.(×) (3)台体的体积可转化为两个锥体的体积之差.(√) (4)已知球O 的半径为R ,其内接正方体的边长为a ,则R =32a .(√) 2.(链接教材必修2 P 27T 1)已知圆锥的表面积等于12π cm 2,其侧面展开图是一个半圆,则底面圆的半径为( )A .1 cmB .2 cmC .3 cmD .32cm解析:选B.S 表=πr 2+πrl =πr 2+πr ·2r =3πr 2=12π, ∴r 2=4,∴r =2.3.(链接教材必修2P 28A 组T 3)如图,将一个长方体用过相邻三条棱的中点的平面截出一个棱锥,则该棱锥的体积与剩下的几何体的体积的比为 .解析:设长方体的相邻三条棱长分别为a ,b ,c ,它截出棱锥的体积V 1=13×12×12a ·12b ·12c =148abc ,剩下的几何体的体积V 2=abc -148abc =4748abc ,所以V 1∶V 2=1∶47. 答案:1∶474.(忘记分类讨论)圆柱的侧面展开图是边长为6π和4π的矩形,则圆柱的表面积为.解析:分两种情况:①以长为6π的边为高时,4π为圆柱底面周长,则2πr=4π,r=2,所以S底=4π,S侧=6π·4π=24π2,S表=2S底+S侧=8π+24π2=8π(3π+1);②以长为4π的边为高时,6π为圆柱底面周长,则2πr=6π,r=3,所以S底=9π,S表=2S底+S侧=18π+24π2=6π(4π+3).答案:6π(4π+3)或8π(3π+1)5.(对组合体不能合理分割)如图所示,由圆柱与圆锥组合而成的几何体的三视图如图所示,则该几何体的表面积为.解析:设圆柱底面半径为r,周长为c,圆锥母线长为l,圆柱高为h.由题中三视图得r=2,c=2πr=4π,h=4,由勾股定理得:l=22+(23)2=4,S表=πr2+ch+12cl=4π+16π+8π=28π.答案:28π一、基础探究点——空间几何体的表(侧)面积(题组练透)1.(2021·新高考卷Ⅰ)已知圆锥的底面半径为2,其侧面展开图为一个半圆,则该圆锥的母线长为()A.2B.22C.4D.4 2解析:选B由题意知圆锥的底面周长为22π.设圆锥的母线长为l,则πl=22π,即l=2 2.故选B.2.如图为某几何体的三视图,则该几何体的表面积是()A.6+4 2B.4+4 2C .6+2 3D .4+2 3解析:选C 由三视图还原几何体知,该几何体为如图所示的三棱锥P -ABC ,其中P A ⊥平面ABC ,AB ⊥AC ,AB =AC =AP =2,故其表面积S =⎝⎛⎭⎫12×2×2×3+12×(22)2×sin 60°=6+2 3.3.如图,一个棱长为4的正方体被挖去一个高为4的正四棱柱后得到图中的几何体,若该几何体的体积为60,则该几何体的表面积为 .解析:设正四棱柱的底面边长为m ,则4(42-m 2)=60,解得m =1,则该几何体的表面积为42×4+(42-12)×2+4×1×4=110.答案:1104.已知一个圆锥的底面半径为6,其体积为30π,则该圆锥的侧面积为 . 解析:设圆锥的高为h ,母线长为l ,则圆锥的体积V =13×π·62·h =30π,解得h =52.所以l =r 2+h 2=62+⎝⎛⎭⎫522=132,故圆锥的侧面积S =πrl =π·6×132=39π.答案:39π求空间几何体表面积时应注意(1)以三视图为载体的几何体的表面积问题,关键 是分析三视图确定几何体中各元素之间的位置关系及数量关系.(2)多面体的表面积是各个面的面积之和;组合体的表面积问题应注意衔接部分的处理.(3)旋转体的表面积问题应注意其侧面展开图的应用.二、综合探究点——空间几何体的体积(多向思维)[典例剖析]思维点1直接利用公式求体积问题[例1](1)圆台上、下底面的圆周都在一个直径为10的球面上,其上、下底面半径分别为4和5,则该圆台的体积为.解析:圆台的下底面半径为5,故下底面在外接球的大圆上,如图所示,设球的球心为O,圆台上底面的圆心为O′,则圆台的高OO′=OQ2-O′Q2=52-42=3. 据此可得圆台的体积V=1π×3×(52+5×4+42)=61 π.3答案:61π对于规则几何体的体积问题,可以直接利用公式进行求解. 要注意准确记忆基本体积公式.思维点2割补法求体积问题[例2]《九章算术》是我国古代内容极为丰富的数学名著,书中有如下问题:“今有刍甍,下广三丈,袤四丈,上袤二丈,无广,高二丈,问:积几何?”其意思为:“今有底面为矩形的屋脊状的锲体,下底面宽3丈,长4丈,上棱长2丈,高2丈,问:它的体积是多少?”(已知1丈为10尺)该锲体的三视图如图所示,则该锲体的体积为()A.12 000立方尺B.11 000立方尺C.10 000立方尺D.9000立方尺解析:由题意,将锲体分割为三棱柱与两个四棱锥的组合体,作出几何体的直观图如图所示:沿上棱两端向底面作垂面,且使垂面与上棱垂直,则将几何体分成两个四棱锥和1个直三棱柱,则三棱柱的体积V 1=12×3×2×2=6,四棱锥的体积V 2=13×1×3×2=2,由三视图可知两个四棱锥大小相等,∴V =V 1+2V 2=10立方丈=10 000立方尺.故选C .答案:C割补法求体积的解题思路首先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.思维点3 等积转换法求体积[例3] 如图所示,已知三棱柱ABC -A 1B 1C 1的所有棱长均为1,且AA 1⊥底面ABC ,则三棱锥B 1ABC 1的体积为( )A .312 B .34 C .612D .64解析:易知三棱锥B 1ABC 1的体积等于三棱锥A -B 1BC 1的体积,又三棱锥A -B 1BC 1的高为32,底面积为12,故其体积为13×12×32=312. 答案:A等积转化法求体积的解题思路选择合适的底面来求几何体体积,常用于求三棱锥的体积,即利用三棱锥的任一个面可作为三棱锥的底面进行等体积变换.[学会用活]1.如图,长方体ABCD -A 1B 1C 1D 1的体积为36,E 为棱CC 1上的点,且CE =2EC 1,则三棱锥E -BCD 的体积是( )A .3B .4C .6D .12解析:选B 因为S △BCD =12S 四边形ABCD ,CE =23CC 1,VABCD A 1B 1C 1D 1=S 四边形ABCD ·CC 1=36,所以V E BCD =13S △BCD ·CE =13×12S 四边形ABCD ·23CC 1=19×36=4.故选B.2.如图,网格纸上小正方形的边长为1,粗实线画出的是某几何体的三视图,该几何体由一平面将一圆柱截去一部分后所得,则该几何体的体积为( )A .90πB .63πC .42πD .36π解析:选B 解法一:(割补法)由几何体的三视图可知,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12,所以该几何体的体积V =π·32×4+π·32×6×12=63π.故选B.解法二:(估值法)由题意知,12V 圆柱<V 几何体<V 圆柱,又V 圆柱=π·32×10=90π,∴45π<V几何体<90π.观察选项可知只有63π符合.故选B.3.某几何体的三视图如图所示,则这个几何体的体积是( )A .13B .14C .15D .16解析:选C 所求几何体可看作是将长方体截去两个三棱柱得到的几何体,在长方体中还原该几何体,如图中ABCD A ′B ′C ′D ′所示,长方体的长、宽、高分别为4,2,3,两个三棱柱的高为2,底面是两直角边长分别为3和1.5的直角三角形,故该几何体的体积V =4×2×3-2×12×3×32×2=15,故选C .三、应用探究点——与球有关的切、接问题(多向思维)[典例剖析]思维点1 几何体的外接球问题[例4] 设A ,B ,C ,D 是同一个半径为4的球的球面上四点,△ABC 为等边三角形且其面积为93,则三棱锥D ABC 体积的最大值为( )A .123B .18 3C .24 3D .54 3解析:由等边△ABC 的面积为93可得34AB 2=93,所以AB =6,所以等边△ABC 的外接圆的半径为r =33AB =2 3.设球的半径为R ,球心到等边△ABC 的外接圆圆心的距离为d ,则d =R 2-r 2=16-12=2.所以三棱锥D -ABC 高的最大值为2+4=6,所以三棱锥D -ABC 体积的最大值为13×93×6=18 3.故选B.答案:B [拓展变式][变条件、变结论]若本例中的条件变为“直三棱柱ABC -A 1B 1C 1的6个顶点都在球O 的球面上”,若AB =3,AC =4,AB ⊥AC ,AA 1=12,求球O 的表面积.解:将直三棱柱补形为长方体ABEC -A ′B ′E ′C ′(图略),则球O 是长方体ABEC -A ′B ′E ′C ′的外接球,∴体对角线BC ′的长为球O 的直径.因此2R =32+42+122=13,故S 球=4πR 2=169π.处理“相接”问题,要抓住空间几何体“外接”的特点,即球心到多面体的顶点的距离等于球的半径.思维点2 几何体的内切球问题[例5] 已知圆锥的底面半径为1,母线长为3,则该圆锥内半径最大的球的体积为 .解析:解法一:如图,在圆锥的轴截面ABC 中,CD ⊥AB ,BD =1,BC =3,圆O 内切于△ABC ,E 为切点,连接OE ,则OE ⊥B C .在Rt △BCD 中,CD =BC 2-BD 2=2 2.易知BE =BD =1,则CE =2.设圆锥的内切球半径为R ,则OC =22-R ,在Rt △COE 中,OC 2-OE 2=CE 2,即(22-R )2-R 2=4,所以R =22,圆锥内半径最大的球的体积为43πR 3=23π. 解法二:如图,记圆锥的轴截面为△ABC ,其中AC =BC =3,AB =2,CD ⊥AB ,在Rt △BCD 中,CD =BC 2-BD 2=22,则S △ABC =2 2.设△ABC 的内切圆O 的半径为R ,则R =2·S △ABC 3+3+2=22,所以圆锥内半径最大的球的体积为43πR 3=23π. 答案:23π处理与球有关内切问题的策略解答此类问题时首先要找准切点,通过作截面来解决.如果内切的是多面体,则作截面时主要抓住多面体过球心的对角面来作.[学会用活]4.长方体ABCD -A 1B 1C 1D 1的长、宽、高分别为2,2,1,其顶点都在球O 的球面上,则球的表面积为 .解析:因为长方体的外接球O 的直径为长方体的体对角线,长方体的长、宽、高分别为2,2,1,所以长方体的外接球O 的直径为4+4+1=3,故长方体的外接球O 的半径为r =32,所以球O 的表面积为S =4πr 2=9π.答案:9π5.已知正四面体P -ABC 的表面积为S 1,此四面体的内切球的表面积为S 2,则S 1S 2= .解析:设正四面体的棱长为a ,则正四面体的表面积为S 1=4×34·a 2=3a 2,其内切球半径r 为正四面体高的14,即r =14×63a =612a ,因此内切球表面积为S 2=4πr 2=πa 26,则S 1S 2=3a 2πa 26=63π. 答案:63π限时规范训练 基础夯实练1.(2021·四川乐至中学月考)已知圆锥的轴截面是边长为2的等边三角形,则该圆锥的侧面积为( )A .33π B .2π C .3πD .4π解析:选B 由题意,圆锥的轴截面是边长为2的等边三角形,即圆锥的底面圆的半径为r =1,母线长为l =2,所以该圆锥的侧面积为S =πrl =π·1×2=2π. 故选B.2.在梯形ABCD 中,∠ABC =90°,AD ∥BC ,BC =2AD =2AB =2.将梯形ABCD 绕AD 所在直线旋转一周而形成的曲面所围成的几何体的体积为( )A .2π3B .4π3C .5π3D .2π解析:选C 由题意可知旋转后的几何体如图所示,直角梯形ABCD 绕AD 所在的直线旋转一周而形成的曲面所围成的几何体是一个底面半径为1,母线长为2的圆柱挖去一个底面半径同样是1、高为1的圆锥后得到的组合体,所以该组合体的体积为V =V 圆柱-V 圆锥=π·12×2-13·π·12×1=53π,故选C .3.(2021·云南昆明月考)某锥体的三视图如图所示,则该几何体的体积为( )A .2B .533C .433D .233解析:选C 由三视图还原几何体得,原几何体是一个四棱锥E -ABCD ,如图所示,四棱锥的高为3,底面是边长为2的正方形,因此体积为13×2×2×3=433,故选C . 4. 《九章算术》中给出了一个圆锥体积近似计算公式V ≈l 2·h36,其中l 为底面周长,它实际上是将圆锥体积中圆周率近似取为3得到的,那么若圆锥体积近似公式为V ≈l 2·275·h ,则相当于圆周率近似取值为( )A .227B .217C .238D .258解析:选D 设圆锥底面圆的半径为r ,高为h ,则l =2πr ,13πr 2h =275(2πr )2 h ,所以π=258. 故选D.5.(2021·四川石室中学开学考试)某柱体的正视图与侧视图是全等的正方形,俯视图是圆,记该柱体的表面积为S 1,其内切球的表面积为S 2,且S 1=λS 2,则λ=( )A .1B .23C .43D .32解析:选D 由已知可得,此柱体为底面直径与高相等的圆柱,设底面圆的半径为r ,则高为2r ,则S 1=2πr 2+2πr ·(2r )=6πr 2,又此柱体内切球的半径为r ,则S 2=4πr 2, 则λ=S 1S 2=6πr 24πr 2=32,故选D. 6.某几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为( )A .π+43B .2π+4C .3π+4D .4π+43解析:选A 由三视图还原原几何体如图,该几何体为组合体,上半部分为半圆柱,下半部分为正四棱锥,圆柱的底面半径为1,高为2,棱锥的底面边长为2,高为1,∴该几何体的体积为12π·12×2+13×22×1=π+43.故选A .7.若圆锥的内切球与外接球的球心重合,且圆锥内切球的半径为1,则圆锥的表面积为 .解析:因为圆锥的内切球与外接球的球心重合,所以圆锥的轴截面为等边三角形,设其边长为a ,则13×32a =1,a =23,所以圆锥的底面圆半径为3,从而利用圆锥的表面积公式可得S =πrl +πr 2=π·3×23+π·(3)2=9π.答案:9π8.(2021·陕西渭南月考)如图所示,正方体的棱长为2,以其所有面的中心为顶点的多面体称为正八面体,则图中正八面体体积为 .若图中正八面体的各个顶点都在同一个球面上,则此球的体积为 .解析:由图可知,该多面体为两个全等正四棱锥的组合体,正四棱锥的高为1,底面正方形的对角线是正方体的棱长2,故正方形的边长等于2,所以该多面体的体积为2×13×(2)2×1=43.由图中几何关系知正八面体的外接球,即正方体的内切球,故半径R =1,所以体积V =43π·13=43π.答案:43 43π9.如图是某个铁质几何体的三视图,其中每个小正方形格子的边长均为1个长度单位,将该铁质几何体熔化,制成一个大铁球,如果在熔制过程中材料没有损耗,则大铁球的表面积 .解析:由三视图知,该铁质几何体是由一个小铁球和一个铁质圆锥体拼接而成,体积之和为43π·13+13π·22×7=323π,设制成的大铁球半径为R ,则43πR 3=323π,解得R =2,故大铁球的表面积为4πR 2=16π.答案:16π综合提升练10.最早的测雨器记载见于南宋数学家秦九韶所著的《数书九章》(1247年).该书第二章为“天时类”,收录了有关降水量计算的四个例子,分别是“天池测雨”“圆罂测雨”“峻积验雪”和“竹器验雪”.其中“天池测雨”法是下雨时用一个圆台形的天池盆收集雨水.已知天池盆盆口直径为二尺八寸,盆底直径为一尺二寸,盆深一尺八寸.当盆中积水深九寸(注:1尺=10寸)时,平地降雨量是( )A .9寸B .7寸C .8寸D .3寸解析:选D 由已知天池盆上底面半径是14寸,下底面半径为6寸,高为18寸,由积水深9寸知水面半径为12×(14+6)=10寸,则盆中水的体积为13π·9×(62+102+6×10)=588π(立方寸),所以平地降雨量为588ππ·142=3(寸),故选D.11.(2021·四川成都月考)一块边长为10 cm 的正方形铁片如图所示的阴影部分截下,然后用余下的四个全等的等腰三角形加工成一个正四棱锥形容器,则这个正四棱锥的外接球的表面积为( )A .2894πB .28916πC .28948πD .28964π解析:选A 由题设知:底面ABCD 的外接圆半径为r =32,且EO =4,令正四棱锥外接球的半径为R ,且外接球的球心必在直线EO 上,∴(R -EO )2+r 2=R 2,即R =174.∴正四棱锥的外接球的表面积为4πR 2=289π4.故选A .12.(2021·安徽合肥一中模拟)学生到工厂劳动实践,利用3D 打印技术制作一个机械零件模型,该零件模型是由两个相同的正四棱柱镶嵌而成的几何体,其三视图如图所示.这个几何体的体积为( )A .16B .403C .16-423D .163解析:选B 由三视图还原几何体如图所示,两个四棱柱的体积均为V 1=12×2×2×4=8,中间重复的部分为两个小正四棱锥,其体积为2V 2=13×2×2×2=83,故该几何体体积为V =16-83=403,故选B.13.有一个圆锥与一个圆柱的底面半径相等,圆锥的母线长是底面半径的2倍,若圆柱的外接球的表面积是圆锥的侧面积的6倍,则圆柱的高是底面半径的 倍.解析:设圆柱的高为h ,底面半径为r ,圆柱的外接球的半径为R ,则R 2=⎝⎛⎭⎫h 22+r 2. ∵母线长l =2r ,∴圆锥的高为3r ,∴圆锥的侧面积为πrl =2πr 2,∴4πR 2=4π⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫h 22+r 2=6×2πr 2,∴h 24+r 2=3r 2,整理得h 2=8r 2,∴hr =2 2.答案:2 214.某市民广场有一批球形路障球(如图1所示). 现公园管理处响应市民要求,决定将每个路障球改造成方便市民歇脚的立方八面体石凳(如图2所示). 其中立方八面体有24条棱、12个顶点、14个面(6个正方形、8个正三角形),它是将立方体“切”去8个“角”后得到的几何体.经过测量,这批球形路障球每个直径为60 cm ,若每个路障球为改造后所得的立方八面体的外接球,则每个改造后的立方八面体表面积为 cm 2.解析:由题意知,立方八面体表面有8个正三角形,再加上6个小正方形,且正方形边长与正三角形边长相等,路障球为立方八面体的外接球. 设立方八面体的棱长为a ,则外接球直径d =2a 2+2a 2=2a =60,则a =30.立方八面体表面积S =6a 2+8×34a 2=5400+1800 3.答案:5400+1800 315.如图1,在一个正方形S 1S 2S 3S 4内,有一个小正方形和四个全等的等边三角形.将四个等边三角形折起来,使S 1,S 2,S 3,S 4重合于点S ,且折叠后的四棱锥S -ABCD 的外接球的表面积是16 π(如图2),则四棱锥的体积是 .解析:在题图2中,连接AC ,BD 交于点O ,连接OS ,如图,因为SD =SB =CD ,BD =2CD ,所以SD ⊥SB ,故OA =OB =OC =OD =OS ,则O 是正四棱锥外接球的球心,正四棱锥的所有棱都相等,设棱长为x ,则外接球的半径是OA =22x ,所以4π⎝⎛⎭⎫22x 2=16π,x =2 2.因此SO =OA =22x =2.故四棱锥S -ABCD 的体积是13·x 2·SO=13×(22)2×2=163. 答案:163创新应用练16.某同学在参加《通用技术》实践课时,制作了一个工艺品,如图所示,该工艺品可以看成是一个球被一个棱长为43的正方体的六个面所截后剩余的部分(球心与正方体的中心重合),若其中一个截面圆的周长为4π,则该球的半径是( )A .2B .4C .26D .4 6解析:选B 设截面圆半径为r ,球的半径为R ,则球心到某一截面的距离为正方体棱长的一半即23,根据截面圆的周长可得4π=2πr ,得r =2,故由题意知R 2=r 2+(23)2,即R 2=22+(23)2=16,所以R =4,故选B.17.(2021·安徽黄山二模)棱长为4的正方体密闭容器内有一个半径为1的小球,小球可在正方体容器内任意运动,则其能到达的空间的体积为( )A .32+22π3B .36+4π3C .44+13π3D .12+12π解析:选A 在正方体的8个顶点处的单位立方体空间内,小球不能到达的空间为8⎣⎡⎦⎤13-18⎝⎛⎭⎫4π3·13=8-4π3,除此之外,在以正方体的棱为一条棱的12个1×1×2的正四棱柱空间内,小球不能到达的空间共为12×⎣⎡⎦⎤1×1×2-14(π·12)×2=24-6π.其他空间小球均能到达.故小球不能到达的空间体积为⎝⎛⎭⎫8-43π+24-6π=32-223 π.∴小球可以经过的空间的体积V =43-⎝⎛⎭⎫12-π4·12×2×12-⎝⎛⎭⎫8-43 π=32+22π3.故选A .。
2025届高考一轮复习《基本立体图形、简单几何体的表面积与体积》课件
高考一轮总复习•数学
第27页
即 12=A0O.61, 解得 AO1=0.6 2, 根据对称性可知圆柱的高为 3-2×0.6 2≈1.732-1.2×1.414=0.035 2>0.01, 所以能够被整体放入正方体内,故 D 符合题意. 故选 ABD.
高考一轮总复习•数学
第26页
设 OE∩AC=E,可知 AC= 2,CC1=1,AC1= 3,OA= 23,
那么
tan∠CAC1=CACC1=OAOE,即
1 =OE, 23
2
解得 OE= 46,且 462=38=294>295=0.62,
即 46>0.6,
所以以 AC1 为轴可能对称放置底面直径为 1.2 m 圆柱,若底面直径为 1.2 m 的圆柱与正 方体的上下底面均相切,设圆柱的底面圆心为 O1,与正方体的下底面的切点为 M,
圆台
体积 V= Sh =πr2h
V=
1 3Sh
=13πr2h=13πr2
l2-r2
V=13(S 上+S 下+ S上S下)h
=13π(r21+r22+r1r2)h
第11页
高考一轮总复习•数学
名称 棱柱 棱锥 棱台 球
体积 V= Sh
1 V= 3Sh V=13(S 上+S 下+ S上S下)h V=43πR3
= 直观图
2 4S
原图形.
高考一轮总复习•数学
以三角形为例说明原因:
第36页
S
直观图=12B′C′·O′A′·sin
高考一轮总复习•数学
第24页
解析:(1)由圆台定义知,以直角梯形垂直于底边的腰为旋转轴,其余三边旋转一周形 成的面围成的旋转体是圆台,故 A 错误;
8.3.1 棱柱、棱锥、棱台的表面积和体积(课件)2022-2023学年高一数学教材配套教学精品课件
P
【解析】因为△PBC是正三角形,其边长为a,
A
所以
SPBC
1 a a sin 60 2
3 a2. 4
因此,四面体P-ABC的表面积
B
C
SP ABC 4
3 a2 4
3a 2 .
引导探究
[变式训练]
现有一个底面是菱形的直四棱柱,它的体对角线长为 9 和
15,高是 5,求该直四棱柱的侧面积.
[ 解] 如图,设底面对角线 AC=a,BD=b,交点为 O,
是展开图的面积.
侧面积等于侧面各个平行四边形的面积和. 表面积等于底面积与侧面积的和.
棱柱
棱柱 展开图
引导探究
侧面积等于侧面各个三角形的面积和; 表面积等于底面积与侧面积的和.
棱锥
棱锥展开图
侧面积等于侧面各个梯形的面积和; 表面积等于底面积与侧面积的和.
棱台
棱台展开 图
引导探究
【例1】已知棱长为a,各面均为等边三角形的四面体P-ABC,求它的表面积.
2.已知长方体同一顶点上的三条棱长分别为1,2,3,则该长方
体的表面积为( )
A.22
B.20
C.10
D.11
解析:长方体的表面积为S表=2×(1×2)+2×(1×3)+ 2×(2×3)=22.
答案:A
3.三棱锥V - ABC底面是边长为2的正三角形,高为3,求三
棱锥的体积( )
A. 3
B.2 3
对角线 A1C=15,B1D=9,∴a2+52=152,b2+52=92, ∴a2=200,b2=56.∵该直四棱柱的底面是菱形,
∴AB
2=
AC 2
2+
BD 2
2=a2+b2=200+56=64,
长方体和正方体认识ppt课件
涉及两者关系判断或证明问题
01 例题1
判断下列说法是否正确:长方体 的任意两个相邻面都垂直。
02 解析
该说法正确。长方体的任意两个 相邻面都是矩形,而矩形的两组 对边分别平行且相等,所以相邻 的两个面一定垂直。
03 例题2
证明:正方体的任意两个相对面 都平行且相等。
04
解析
设正方体的棱长为a,则任意两个 相对面的面积均为a²,且它们之间 的距离为a。由于两个相对面的面 积相等且它们之间的距离相等, 根据平行面的性质可知这两个相 对面一定平行且相等。
例题2
一个长方体的表面积为150cm²,且其长、宽、高的比为 2:3:5,求其体积。
解析
设长方体的长、宽、高分别为2x、3x、5x,根据表面积公 式可得2(2x×3x+3x×5x+2x×5x)=150,解得x=√3,所以 长=2√3cm,宽=3√3cm,高=5√3cm,体积 =2√3×3√3×5√3=90cm³。
PART 06
学生自主思考与练习环节
REPORTING
提出自己对于课题内容的疑问或建议
疑问
长方体和正方体在哪些方面有相似之处和 不同之处?如何在实际问题中区分和应用 它们?
VS
建议
可以通过更多的实例和图形展示来帮助我 们更好地理解和区分长方体和正方体。
分享自己在生活中遇到的相关实例或应用场景
实例
两者在实际应用中的联系与区别
联系
在实际应用中,长方体和正方体常常被用来描述和计算物体的体积、表面积等参数。例 如,在建筑设计中,设计师需要计算房间的体积以确定需要多少材料;在工程绘图中,
工程师需要绘制长方体和正方体以表示物体的形状和大小。
区别
高中数学立体几何三视图课件
正 视 图 反 映 了 物 体 的 高 度 和 长 度
侧 视 图 反 映 了 物 体 的 高 度 和 宽 度
俯 视 图 反 映 了 物 体 的 长 度 和 宽 度
c(高) b(宽) a(长)
判断下列三视图的正误:
长未对正
宽不相等
高不平齐
例1: 圆柱的三视图
俯
正视图
侧视图
侧
俯视图
圆柱 正
例2: 圆锥的三视图
侧视图 四 棱 台
正视图
俯 视 图
正
不同的几何体可能有某一,两个视图相同.所以我们 只有通过全部三个视图才能全面准确的反映一个几 何体的特征。
三视图还原立体几何简单与否因人而 异,空间想象力强的人,一眼便能看出是什么 样的图形.我就觉得这种题目还是挺简单的, 哈哈. 首先我给你几个最常见的例子.1.三面都是 长方,就是长方体;2.上面看圆,两个侧面看 长方,就是圆柱;3.上面看圆,两侧面看三角, 就是圆锥;4.上面看多边形,两侧面看三角, 就是棱锥;5.上面看多边形,两侧看长方,就 是棱柱;6.上面看圆,两侧看梯形,就是圆台 ;7.三面都是圆,就是球.
①圆柱可以由 矩形 绕其一边所在直线旋转得到.
②圆锥可以由直角三角形绕其 直角边 所在直线旋转得到. 直角腰 ③圆台可以由直角梯形绕 所在直线或等腰梯形绕上、下 底中点连线所在直线旋转得到,也可由平行于底面的平面截 圆锥得到. ④球可以由半圆或圆绕直径 所在直线旋转得到.
答案
2.空间几何体的三视图 空间几何体的三视图是 正投影 得到,这种投影下与投影面
•
其次要注意的是,三视图显示了图形的 长宽高,从上方看的图显示了长宽或者直 径之类的东西,从侧面看的图显示了长和 高,或者宽和高,或者直径和高之类的. 第三要是你空间想象力不强,那么就得 多练习.至于方法,我觉得多锻炼逆向思维 能力是最好的.你可以随便想象出一个立 体图形,然后自己给那个图形画三视图,然 后再只看你的三视图想象你刚才想的图形 ,反复练习,多总结,我想你会有启发、收获 的.
第九章 立体几何9-2简单几何体的表面积和体积
(文)圆柱的侧面展开图是长 12cm,宽 8cm 的矩形, 则这个圆柱的体积为( 288 3 A. cm π 288 3 192 3 C. π cm 或 π cm ) 192 3 B. cm π D.192πcm3
解析:分两种情况 6 (1)若 12 为底面圆周长,则 2πr=12,∴r=π,
6 288 2 · ∴V=π· π 8= π (cm3).
(2)连接 AE, AC, EC, E 作 EG∥PA 交 AB 于点 G, 过 1 则 EG⊥平面 ABCD,且 EG=2PA. 在△PAB 中,AP=AB,∠PAB=90° ,BP=2, 2 ∴AP=AB= 2,EG= , 2 1 1 ∴S△ABC=2AB· BC=2× 2×2= 2, 1 1 2 1 ∴VE—ABC=3S△ABC· EG=3× 2× 2 =3.
答案:C 点评:(1)等底面积与高的柱体(锥体)体积相 等,且柱体体积是锥体体积的3倍,在求体 积和等积变换中是经常用到的结论. (2)求棱锥的体积,关键找(求)出棱锥的高.
(理)如图,已知在多面体ABC-DEFG中, AB、AC、AD两两互相垂直,平面ABC∥平 面DEFG,平面BEF∥平面ADGC,AB= AD=DG=2,AC=EF=1,则该多面体的 体积为( ) A.2 B.4 C.6 D.8
分析:(1)由E、F为中点易想到中位线获
证.
(2)求三棱锥E-ABC的体积,由于△ABC面
积易求,需看E到平面ABC的距离是否可求,
注意到E为PB中点,PA⊥平面ABCD,因此
只需取AB中点G,则EG为高,或由E为PB
中点知,E到平面ABC的距离等于P到平面 ABC的距离的一半.而P到平面ABC的距离 为PA,也可获解.
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的直观图的面积 S′之间的关系是 S′= 42S,本题中直观图的 面积为 a2,所以原平面四边形的面积 S= a22=2 2a2.
4
(2)(2014·山东潍坊一模)等腰梯形 ABCD,上底 CD=1,腰 AD=CB= 2,下底 AB=3,以下底所在直线为 x 轴,则由斜二 测画法画出的直观图 A′B′C′D′的面积为________.
②画几何体的高
在已知图形中过O点作z轴垂直于xOy平面,在直观图中对应的 z′轴,也垂直于x′O′y′平面,已知图形中平行于z轴的线 段,在直观图中仍平行于z′轴且长度________.
[答案] 1.相等 互相平行 相同 互相平行 公共顶点 平行 形状相同 等比例缩放
2.矩形 一条直角边 平行 直径 3.正投影 正视图 侧视图 俯视图 长对正 高平齐 宽相等 斜二测 已知 45°(或 135°) 不变 原来的一半 不变
[解析] 当正方体的俯视图是Fra bibliotek积为 1 的正方形时,其正视 图的最小面积为 1,最大面积为 2.因为 22-1<1,因此所给选项 中其正视图的面积不可能为 22-1,故选 C.
考点三:空间几何体直观图的讲算技巧
[调研 3] (1)(2014·济南模拟)一个平面四边形的斜二测画法
的直观图是一个边长为 a 的正方形,则原平面四边形的面积等于
错解档案:三视图的易错点 [典例 1] (2013·课标全国Ⅱ)一个四面体的顶点在空间直角 坐标系 O-xyz 中的坐标分别是(1,0,1),(1,1,0),(0,1,1),(0,0,0), 画该四面体三视图中的正视图时,以 zOx 平面为投影面,则得到 的正视图可以为( )
[答案] A
[解析] 设 O(0,0,0),A(1,0,1),B(1,1,0),C(0,1,1),将以 O, A,B,C 为顶点的四面体补成一正方体后,由于 OA⊥BC,所以 该几何体以 zOx 平面为投影面的正视图为 A.
2.简单几何体的识图规律一般为正视图和侧视图的形状确 定原几何体为柱体、锥体还是台体;俯视图确定原几何体为多面 体还是旋转体.
(2013·湖南)已知棱长为 1 的正方体的俯视图是一个面积为 1
的正方形,则该正方体正视图的面积不可能等于( )
A.1
B. 2
2-1 C. 2
2+1 D. 2
[答案] C
④若四棱柱有两个过相对侧棱的截面都垂直于底面,则该四
棱柱为直四棱柱;
⑤存在每个面都是直角三角形的四面体;
⑥棱台的侧棱延长后交于一点.
其中正确命题的序号是( )
A.①②③④
B.②③④⑤
C.③④⑤⑥
D.①②③④⑤⑥
[解题指导] 根据棱柱、棱锥、棱台的定义或借助几何体的 模型逐一判断求解.
[答案] C
B. 200+18π D. 140+18π
[答案] A
[解析]该几何体的直观图是由一个长方体和圆柱的一半所 组成的(如图).其中长方体的长、宽、高分别为 10,4,5,圆柱的 底面半径为 3,高为 2.从而该几何体的体积 V=10×5×4+12 π×32×2=200+9π,故选 A.
(2)(2014·甘肃西宁二模)将长方体截去一个四棱锥,得到的几 何体如图所示,则该几何体的左视图为( )
在________图形中取互相垂直的x轴、y轴,两轴相交于点O,
画直观图时,把它们画成对应的x′轴、y′轴,两轴相交于点
直 观 图
O′,且使∠x′O′y′=________,已知图形中平行x轴、y 轴的线段在直观图中平行于x′轴、y′轴.已知图形中平行于 x轴的线段,在直观图中长度________,平行于y轴的线段,长 度变为________.
[答案] 1.(1)× (2)× (3)√ (4)× 2.(1)× (2)× (3)√ 3.(1)× (2)×
考点一:空间几何体结构特征的剖析
[调研 1] (1)给出下列命题: ①棱柱的侧棱都相等,侧面都是全等的平行四边形; ②用一个平面去截棱锥,棱锥底面与截面之间的部分是棱 台; ③若三棱锥的三条侧棱两两垂直,则其三个侧面也两两垂 直;
2.对三视图的认识及三视图画法 (1)空间几何体的三视图是该几何体在三个两两垂直的平面 上的正投影,并不是从三个方向看到的该几何体的侧面表示的图 形. (2)在画三视图时,重叠的线只画一条,能看见的轮廓线和 棱用实线表示,挡住的线要画成虚线. (3)三视图的正视图、侧视图、俯视图分别是从几何体的正 前方、正左方、正上方观察几何体用平行投影画出的轮廓线.
∵O′C′=2,∴OE=4 2, ∴S▱OABC=6×4 2=24 2.
1.正棱柱与正棱锥 (1)底面是正多边形的直棱柱,叫正棱柱,注意正棱柱中 “正”字包含两层含义:①侧棱垂直于底面;②底面是正多边形. (2)底面是正多边形,顶点在底面的射影是底面正多边形的 中心的棱锥叫正棱锥,注意正棱锥中“正”字包含两层含义:① 顶点在底面上的射影必须是底面正多边形的中心;②底面是正多 边形,特别地,各棱均相等的正三棱锥叫正四面体.
第二节 空间几何体的面积与体积
1.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=______
S 圆锥侧=_______
S 圆台侧=______
2.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=________
第一节 空间几何体的结构特征及其三视图和直观图
1.简单多面体
多面体
结构特征
棱柱的侧棱都________且________, 棱柱 上下底面是________且________的
多边形.
棱锥
棱锥的底面是任意多边形,侧面是 有一个________的三角形.
棱台可由________于棱锥底面的平 棱台 面截棱锥得到,其上下底面是
判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“ ”). 1.对棱柱、棱锥、棱台的结构特征的认识 (1)有两个侧面是矩形的棱柱是直棱柱.( ) (2)有一个面是多边形,其余各面都是三角形的几何体叫棱 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)有两个面平行,其余各面都是平行四边形的几何体是棱 柱.( )
下列说法正确的是( ) A.各个面都是三角形的几何体是三棱锥 B.以三角形的一条边所在直线为旋转轴,其余两边旋转一 周形成的曲面所围成的几何体叫圆锥 C.棱锥的侧棱长与底面多边形的边长相等,则此棱锥可能 是六棱锥 D.圆锥的顶点与底面圆周上的任意一点的连线都是母线
[答案] D [解析] A 错误.如 A 图(1)所示,由两个结构相同的三棱锥 叠放在一起构成的几何体,各个面都是三角形,但它不是三棱 锥.B 错误.如 B 图(1),B 图(2),无论△ABC 是不是直角三角 形,如果旋转轴不是直角边,所得的几何体都不是圆锥.
[解题指导] 由条件所给的左视图进行判断、逐个验证,利 用排除法解决此类问题.
[答案] C
[解析] 左视图是从图形的左边向右边看,看到一个长方形 的面,在面上有一条对角线,对角线是左下角与右上角的连线, 故选 C.
1.简单几何体的三视图的画法应从以下几个方面加以把握: (1)搞清主视、左视、俯视的方向,同一物体由于放置的位 置不同,所画的三视图可能不同. (2)看清简单组合体是由哪几个基本元素组成. (3)画三视图时要遵循“长对正,高平齐,宽相等”的原则, 还要注意几何体中与投影垂直或平行的线段及面的位置关系.
原图形,S
原图形=2
2S 直观图.
(2014·河北石家庄二模)如图,矩形 O′A′B′C′是水平放 置的一个平面图形的直观图,其中 O′A′=6,O′C′=2,则 原图形 OABC 的面积为________.
[答案] 24 2
[解析] 由题意知,原图形 OABC 是平行四边形,且 OA= BC=6,设平行四边形 OABC 的高为 OE,则 OE×12× 22= O′C′,
球
球可以由半圆或圆绕________所在直线 旋转得到.
3.三视图与直观图
三 空间几何体的三视图是用________得到的,它包括________、 视 ________、________,其画法规则是:________,________, 图 ________.
空间几何体的直观图常用_______画法规则来画,基本步骤是: ①画几何体的底面
[解析] ①错误,因为棱柱的侧面不一定是全等的平行四边 形;②错误,必须用平行于底面的平面去截棱锥,才能得到棱台; ③正确,根据面面垂直的判定定理判断;④正确,因为两个过相 对侧棱的截面的交线平行于侧棱,又垂直于底面;⑤正确,如图 所示,正方体 AC1 中的三棱锥 C1-ABC,四个面都是直角三角形; ⑥正确,由棱台的概念可知,因此,正确命题的序号是③④⑤⑥.
________且________的多边形.
2.简单旋转体
旋转体
结构特征
圆柱
圆柱可由________绕其任意一边所在直 线旋转得到.
圆锥
圆锥可以由直角三角形绕其________所 在直线旋转得到.
圆台
圆台可以由直角梯形绕直角腰所在直线
或等腰梯形绕上下底中点连线所在直线 旋转得到,也可由________于圆锥底面 的平面截圆锥得到.
C 错误.若六棱锥的所有棱长都相等,则底面多边形是正六 边形.由几何图形知,若以正六边形为底面,则侧棱长必然要大 于底面边长.D 正确.故选 D.
考点二:空间几何体的三视图 [调研 2] (1)(2013·江西)一几何体的三视图如图所示,则该 几何体的体积为( )
A. 200+9π C. 140+9π
(2)给出下列命题: