面积体积公式三视图
高中数学讲义:三视图——几何体的体积问题
三视图——⼏何体的体积问题一、基础知识:1、常见几何体的体积公式:(:S 底面积,:h 高)(1)柱体:V S h=×(2)锥体:13V S h =×(3)台体:(1213V S S h =++×,其中1S 为上底面面积,2S 为下底面面积(4)球:343V R p =2、求几何体体积要注意的几点(1)对于多面体和旋转体:一方面要判定几何体的类型(柱,锥,台),另一方面要看好该几何体摆放的位置是否是底面着地。
对于摆放“规矩”的几何体(底面着地),通常只需通过俯视图看底面面积,正视图(或侧视图)确定高,即可求出体积。
(2)对于组合体,首先要判断是由哪些简单几何体组成的,或是以哪个几何体为基础切掉了一部分。
然后再寻找相关要素(3)在三视图中,每个图各条线段的长度不会一一给出,但可通过三个图之间的联系进行推断,推断的口诀为“长对正,高平齐,宽相等”,即正视图的左右间距与俯视图的左右间距相等,正视图的上下间距与侧视图的上下间距相等, 侧视图的左右间距与俯视图的上下间距相等。
二、典型例题:例1:已知一个几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为_________思路:从正视图,侧视图可判断出几何体与锥体相关(带尖儿),从俯视图中可看出并非圆锥和棱锥,而是两者的一个组合体(一半圆锥+ 三棱锥),所以12V V V =+圆锥棱锥,锥体的高计算可得h =(利用正视图),底面积半圆的半径为6,三角形底边为12,高为6(俯视图看出),所以1126362S =××=三角形,2636S p p =×=圆,则13V S h =×=三角形棱锥,13V S h =××=圆圆锥,所以12V V =+=+圆锥棱锥答案:+例2:已知一棱锥的三视图如图所示,其中侧视图和俯视图都是等腰直角三角形,正视图为直角梯形,则该棱锥的体积为 .思路:观察可发现这个棱锥是将一个侧面摆在地面上,而棱锥的真正底面体现在正视图(梯形)中,所以()1424122S =×+×=底,而棱锥的高为侧视图的左右间距,即4h =,所以1163V S h =×=底答案:16例3:若某几何体的三视图如图所示,则此几何体的体积是________.思路:该几何体可拆为两个四棱柱,这两个四棱柱的高均为4(俯视图得到),其中一个四棱柱底面为正方形,边长为2(正视图得到),所以2112416V S h =×=×=,另一个四棱柱底面为梯形,上下底分别为2,6,所以()2126282S =+×=,228432V S h =×=×=。
29.2.3 由三视图确定几何体的面积或体积导学案九年级数学下册教材配套教学课件(人教版)
人教版九年级下册第29章《投影与视图》导学案[29.2.3 由三视图确定几何体的面积或体积]1.能熟练地画出物体的三视图和由三视图想象出物体形状,进一步提高空间想象能力.(重点)2.由三视图想象出立体图形后能进行简单的面积或体积的计算.(难点)复习回顾根据三视图确定几何体的基本思路:由三视图想象立体图形时,先分别根据主视图、俯视图和左视图想象立体图形的前面、上面和左侧面的局部形状,然后再综合起来考虑整体图形.【练习】如图所示是一个立体图形的三视图,(1) 请根据视图说出立体图形的名称,并画出它的展开图.(2) 请指出三视图、立体图形、展开图之间的对应边.典例解析【例1】某工厂要加工一批密封罐,设计者给出了密封罐的三视图,请你按照三视图确定制作每个密封罐所需钢板的面积 (图中尺寸单位:mm).【归纳】三视图的有关计算1. 三种图形的转化:2. 由三视图求立体图形的面积的方法:(1) 先根据给出的三视图确定立体图形,并确定立体图形的长、宽、高.(2) 将立体图形展开成一个平面图形 (展开图),观察它的组成部分.(3) 最后根据已知数据,求出展开图的面积.【针对练习】如图是一个几何体的三视图.根据图示,可计算出该几何体的侧面积为 .【例2】如图是一个几何体的三视图,根据所示数据,求该几何体的表面积和体积.【针对练习】一个机器零件的三视图如图所示(单位:cm),这个机器零件是一个什么样的立体图形?它的体积是多少?达标检测1. 一个长方体的左视图、俯视图及相关数据如图所示,则其主视图的面积为 ( )A. 6B. 8C. 12D. 242. 如图是一个几何体的三视图,根据图中提供的数据 (单位:cm),可求得这个几何体的体积为 .3. 如图是某几何体的三视图及相关数据(单位:cm),则该几何体的侧面积为_______cm2.4. 如图是一个由若干个棱长为1cm的正方体构成的几何体的三视图.(1) 请写出构成这个几何体的正方体的个数为;(2) 计算这个几何体的表面积为.5. 如图是一个几何体的三视图,试描绘出这个零件的形状,并求出此三视图所描述的几何体的表面积.6. 某一空间图形的三视图如图所示,其中主视图是半径为1的半圆以及高为1的矩形;左视图是半径为1的四分之一圆以及高为1的矩形;俯视图是半径为1的圆,求此图形的体积 (参考公式:V球=43πR3).。
小学一年级长方体的特征
小学一年级长方体的特征
小学一年级长方体是一种三维几何体,它由六个面组成,每个面都是一个正方形,因此它也叫六面体。
它的特征如下:
1. 小学一年级长方体的三视图:它的三视图是一个正方形,它的每个视图都是一个正方形,它的每个视图都是一个正方形,它的每个视图都是一个正方形,它的每个视图都是一个正方形,它的每个视图都是一个正方形。
2. 小学一年级长方体的表面积:它的表面积是指它的六个面的总面积,可以用公式表示为:S=6a²,其中a为长方体的边长。
3. 小学一年级长方体的体积:它的体积是指它的内部空间的总容积,可以用公式表示为:V=a³,其中a为长方体的边长。
4. 小学一年级长方体的角度:它的角度是指它的六个面之间的夹角,它的每个角都是90°,因此它的六个面之间的夹角也是90°。
5. 小学一年级长方体的对称性:它的对称性是指它的六个面是对称的,它的每个面都是一个正方形,因此它的六个面是对称的。
以上就是小学一年级长方体的特征,它的三视图是一个正方形,
它的表面积可以用公式表示为S=6a²,它的体积可以用公式表示为V=a³,它的角度是90°,它的六个面是对称的。
三视图
3
主视图
俯视图
侧视图
三视图
1.画三视图要求:长对正(主俯),宽相等(俯侧),高平齐(主侧)。
2. 正三棱柱正四棱锥
3. 体积公式棱柱:S底·h,棱锥:
3
1S
底·
h,棱台:
3
1h(S
上底+S下底
+
下底
下底
S
S ) 球:
3
4
πR3 4.面积公式圆锥侧面积πrl 圆锥表面积:πr(l+r) 圆台:π(r1+r2)l+π(r21+r22) 球:4πR2
5画几何体步骤:第一步,画俯视图
第二步,从俯视图找点向上拉起,该点由正视图最高点决定
第三步,由侧视图来检验正误
题型1 求体积
方法:先判断是锥还是柱,三视图中有两个或两个以上三角形就是锥,再运用公式求解。
难点:底面积不一定是俯视图,可能为俯视图一部分(注意虚线),可能为侧视图(几何体放倒时)
例1 求上图中正三棱柱的体积
例2 如右图所示,主视图与俯视图都是一边长为3cm的矩形,左视
图是一个边长为2cm的等边三角形,则这个几何体的体积为()
题型2 求面积方法:准确画出原几何体,重点突出宽相等。
例3 求上图中正四棱锥的侧面积
题型3 补图方法:准确画出原几何体
例4 在一个几何体的三视图中,正视图与俯视图如右图所示,则相应的侧视图可以为()。
人教版九年级下册数学《由三视图确定几何体的面积或体积》投影与视图教学说课复习课件
知1-讲
知1-讲
例1〈泸州〉如图所示的几何体的左视图是( C )
导引: 左视图是从物体的左面看到的视图,从圆柱的左 边向右边看,看到的是一个矩形,故选C.
总结
知1-讲
单个几何体的三视图直接根据常见的几何体三 视图中识别.
知1-练
1 把图中的几何体与它们对应的三视图用线连接起来.
知1-练
2 【中考·海南】如图是由四个相同的小正方体组成 的几何体,则它的主视图为( A )
分析:支架的形状是由两个大 小不等的长方体 构成的 组合体.画三视图时要注 意这两个长方体的上 下、 前后位置关系.
解:下图是支架的三视图.
知2-讲
总结
知2-讲
画组合体的三视图时,构成组合体的各部分的视图也要遵 守“长对正,高平齐, 宽相等”的规律.
知2-练
1 画出如图所示的正三棱柱、圆锥、半球的三视图.
(2) 请指出三视图、立体图形、展开图之间的对应边.
讲授新课
三视图的有关计算 合作探究
例1 某工厂要加工一批密封罐,设计者给出了密封罐的三视图,请你按照三 视图确定制作每个密封罐所需钢板的面积 (图中尺寸单位:mm).
分析: 1. 应先体__形__状____; 2. 画出物体的 展开图 .
1. 一个长方体的左视图、俯视图及相关数据如图所示,则其主视图的面积为
()
B
A. 6
B. 8
C. 12
D. 24
2. 如图是一个几何体的三视图,根据图中提供的数据 (单位:cm),可求得
这个几何体的体积为3 cm3 .
3 主视图
1 1 左视图 俯视图
2π 3. 如图是某几何体的三视图及相关数据(单位:cm),则该几何体的侧面积为
专题 由三视图求表面积和体积
由三视图求表面积和体积一、方法与技巧二、常见几何体1.(2016•益阳模拟)若某空间几何体的三视图如图所示,则该几何体的表面积是()A.60 B.54 C.48 D.24【解答】解:由三视图知:几何体是一个侧面向下放置的直三棱柱,侧棱长为4,底面三角形为直角三角形,直角边长分别为3,4,斜边长为5.∴几何体的表面积S=S棱柱侧+S底面=(3+4+5)×4+2××3×4=48+12=60.故选:A.2.(2016•凉山州模拟)一个棱锥的三视图如图所示,则这个棱锥的体积是()A.6 B.12 C.24 D.36【解答】解:由已知的三视图可得该棱锥是以俯视图为底面的四棱锥其底面长和宽分别为3,4,棱锥的高是3故棱锥的体积V=Sh=×3×4×3=12故选B3.(2016•衡水校级一模)已知一个几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为()A.B.C.27﹣3πD.18﹣3π【解答】解:由三视图可知,该几何体为放到的直四棱柱,且中间挖去半个圆柱,由三视图中的数据可得:四棱柱的高为3,底面为等腰梯形,梯形的上、下底边分别为2、4,高为2,圆柱的高为3,圆柱底面的半径都是1,∴几何体的体积V==,故选:B.4.(2016•广元二模)一个多面体的三视图分别是正方形、等腰三角形和矩形,其尺寸如图,则该多面体的体积为()A.48cm3B.24cm3C.32cm3D.28cm3【解答】解:由三视图可知该几何体是平放的直三棱柱,高为4,底面三角形一边长为6,此边上的高为4 体积V=Sh==48cm3故选A5.(2016•江门模拟)一个几何体的三视图及其尺寸如下,则该几何体的表面积为()A.12πB.15πC.24πD.36π【解答】解:由三视图可知该几何体为一个圆锥,底面直径为6,母线长为5,底面圆的面积S1=π×()2=9π.侧面积S2=π×3×5=15π,表面积为S1+S2=24π.故选C.6.(2016•安康二模)一空间几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为()A.B.C.D.【解答】解:三视图复原的几何体是三棱锥,底面是底边长为2,高为2的等腰三角形,三棱锥的一条侧棱垂直底面,高为2.三棱锥的体积为:==.故选D.7.(2016•杭州模拟)某几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为()A.B.C.D.【解答】解:该几何体为三棱柱与三棱锥的组合体,如右图,三棱柱的底面是等腰直角三角形,其面积S=×1×2=1,高为1;故其体积V1=1×1=1;三棱锥的底面是等腰直角三角形,其面积S=×1×2=1,高为1;故其体积V2=×1×1=;故该几何体的体积V=V1+V2=;故选:A.8.(2016•呼伦贝尔一模)一个几何体的三视图如图所示,其中正视图和侧视图是腰长为4的两个全等的等腰直角三角形.若该几何体的体积为V,并且可以用n个这样的几何体拼成一个棱长为4的正方体,则V,n的值是()A.V=32,n=2 B.C.D.V=16,n=4【解答】解:由三视图可知,几何体为底面是正方形的四棱锥,所以V=,边长为4的正方体V=64,所以n=3.故选B9.(2016•广东模拟)一空间几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为()A.12 B.6 C.4 D.2【解答】解:由三视图知,几何体是一个四棱锥,四棱锥的底面是一个直角梯形,直角梯形的上底是1,下底是2,垂直于底边的腰是2,一条侧棱与底面垂直,这条侧棱长是2,∴四棱锥的体积是=2,故选D.10.(2016•延边州模拟)如图,水平放置的三棱柱的侧棱长和底边长均为2,且侧棱AA1⊥面A1B1C1,正视图是正方形,俯视图是正三角形,该三棱柱的侧视图面积为()A.B.C. D.4【解答】解:由题意知三棱柱的侧视图是一个矩形,矩形的长是三棱柱的侧棱长,宽是底面三角形的一条边上的高,在边长是2的等边三角形中,底边上的高是2×=,∴侧视图的面积是2.故选A.11.(2016•江西校级一模)如图是一个无盖器皿的三视图,正视图、侧视图和俯视图中的正方形边长为2,正视图、侧视图中的虚线都是半圆,则该器皿的表面积是()A.π+24 B.π+20 C.2π+24 D.2π+20【解答】解:该器皿的表面积可分为两部分:去掉一个圆的正方体的表面积s1和半球的表面积s2,s1=6×2×2﹣π×12=24﹣π,s2==2π,故s=s1+s2=π+24故选:A.12.(2016•太原二模)某几何体的三视图如图所示,图中的四边形都是边长为2的正方形,两条虚线互相垂直,则该几何体的体积是()A.B.C.D.【解答】解:由三视图知原几何体是一个棱长为2的正方体挖去一四棱锥得到的,该四棱锥的底为正方体的上底,高为1,如图所示:所以该几何体的体积为23﹣×22×1=.故选A.13.(2016•太原校级二模)某几何体的三视图如图所示,则该几何体中,面积最大的侧面的面积为()A.B.C.D.3【解答】解:由三视图可知,几何体的直观图如图所示,平面AED⊥平面BCDE,四棱锥A﹣BCDE的高为1,四边形BCDE是边长为1的正方形,则S△AED==,S△ABC=S△ADE==,S△ACD==,故选:B.14.(2016•河西区模拟)如图是某几何体的三视图,其中正视图是腰长为2的等腰三角形,俯视图是半径为1的半圆,则该几何体的体积是()A.B. C.D.【解答】解:由三视图知几何体的直观图是半个圆锥,又∵正视图是腰长为2的等腰三角形∴r=1,h=∴故选:D.15.(2016•岳阳二模)一个几何体的三视图如图所示,已知这个几何体的体积为,则h=()A.B.C. D.【解答】解:三视图复原的几何体是底面为边长5,6的矩形,一条侧棱垂直底面高为h,所以四棱锥的体积为:,所以h=.故选B.16.(2016•汉中二模)一个四棱锥的底面为正方形,其三视图如图所示,则这个四棱锥的体积是()A.1 B.2 C.3 D.4【解答】解:由题设及图知,此几何体为一个四棱锥,其底面为一个对角线长为2的正方形,故其底面积为=2由三视图知其中一个侧棱为棱锥的高,其相对的侧棱与高及底面正方形的对角线组成一个直角三角形由于此侧棱长为,对角线长为2,故棱锥的高为=3此棱锥的体积为=2故选B.17.(2016•榆林一模)某三棱锥的三视图如图所示,该三棱锥的体积为()A.80 B.40 C.D.【解答】解:由三视图可知该几何体是如图所示的三棱锥:PO⊥平面ABC,PO=4,AO=2,CO=3,BC⊥AC,BC=4.从图中可知,三棱锥的底是两直角边分别为4和5的直角三角形,高为4,体积为V=.故选D.18.(2016•揭阳一模)已知某空间几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积是48.【解答】解:由三视图可知原几何体如图所示,可看作以直角梯形ABDE为底面,BC为高的四棱锥,由三棱锥的体积公式可得V=××(2+6)×6×6=48,故答案为:48.三、常见几何体的组合体19.(2016•佛山模拟)已知某几何体的三视图如图所示,其中,正(主)视图,侧(左)视图均是由三角形与半圆构成,俯视图由圆与内接三角形构成,根据图中的数据可得此几何体的体积为()A.B.C. D.【解答】解:由三视图可得该几何体的上部分是一个三棱锥,下部分是半球,所以根据三视图中的数据可得:V=××=,故选C.20.(2016•乐山模拟)一个几何体的三视图如图所示,则此几何体的体积是()A.112 B.80 C.72 D.64【解答】解:由三视图可知,此几何体是由一个棱柱和一个棱锥构成的组合体,棱柱的体积为4×4×4=64;棱锥的体积为×4×4×3=16;则此几何体的体积为80;故选B.四、常见几何体的切割体21.(2016•茂名一模)若某几何体的三视图(单位:cm)如图所示,则该几何体的体积等于()A.10cm3B.20cm3C.30cm3D.40cm3【解答】解:由三视图知几何体为三棱柱削去一个三棱锥如图:棱柱的高为5;底面为直角三角形,直角三角形的直角边长分别为3、4,∴几何体的体积V=×3×4×5﹣××3×4×5=20(cm3).故选B.22.(2016•威海一模)一个棱长为2的正方体沿其棱的中点截去部分后所得几何体的三视图如图示,则该几何体的体积为()A.7 B.C.D.【解答】解:依题意可知该几何体的直观图如图示,其体积为正方体的体积去掉两个三棱锥的体积.即:,故选D.23.(2016•张掖校级模拟)某几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为26【解答】解:由三视图知几何体为为三棱柱,去掉一个三棱锥的几何体,如图:三棱柱的高为5,底面是直角边为4,3,去掉的三棱锥,是底面是直角三角形直角边为4,3,高为2的三棱锥.∴几何体的体积V==26.故答案为:26.24.(2016•商洛模拟)已知一个几何体的三视图是三个全等的边长为l的正方形,如图所示,则该几何体的体积为()A.B.C.D.【解答】解:该几何体是正方体削去一个角,体积为1﹣=1﹣=.故选:D.25.(2016•银川校级一模)如图,网格纸上小正方形的边长为1,粗线画出的是一正方体被截去一部分后所得几何体的三视图,则被截去部分的几何体的表面积为54+18.【解答】解:由三视图可知正方体边长为6,截去部分为三棱锥,作出几何体的直观图如图所示:∴被截去的几何体的表面积S=+×(6)2=54+18.故答案为54+18.26.(2016•哈尔滨校级二模)一个空间几何体的三视图如图所示,则这个几何体的体积为.【解答】解:根据已知中的三视图,可得几何体的直观图如下图所示:该几何是由一个以俯视图为底面的四棱锥,切去两个棱锥所得的组合体,四棱柱的体积为:×(2+4)×4×4=48,四棱锥F﹣EHIJ的体积为:×(2+4)×4×2=8,中棱锥F﹣HGJ的体积为:=,故组合体的体积V=,故答案为:4.(2011•北京模拟)已知一个几何体的三视图如所示,则该几何体的体积为()A.6 B.5.5 C.5 D.4.5【考点】由三视图求面积、体积.【分析】由三视图知几何体是一个长方体割去两个三棱锥,三棱锥的底面是一个底面面积可以做出,高是3,做出截去得到三棱锥的体积,长方体的体积也可以做出.【解答】解:由三视图知几何体是一个长方体割去两个三棱锥,三棱锥的底面是一个底面面积是×1×1=,高是3,∴截去得到三棱锥的体积是2××=1,长方体的体积是3×2×1=6∴几何体的体积是6﹣1=5故选C.。
常见几何体三视图及表面积体积公式
体积为
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(2016 年全国 I 高考)如图,人删某除几。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
一个球被切掉左上角的 1 ,即该几何体是 7 个球,设球的半径为 R ,
8
8
则V 7 4 πR3 28π ,解得 R 2 ,所以它的表面积是 7 的球
83
3
8
面面积和三个扇形面积之和,即 7 4π 22 3 π 22 17π
8
4
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【2017 课标 II,理 4】人如删除图。,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所得,则该几 何体的体 积为( )
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(2016 年全国 III 高考)人如删图除。,网格纸上小正方形的边
长为 1,粗实现画出的是某多面体的三视图,则该多面
体的表面积为
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【2014 课标Ⅰ,理 12】如图,网人格删除纸。上小正方形的边长为 1,粗实线画
【2017 北京,理 7】某人四删除棱。锥的三视图如图所示, 则该四棱锥的最长棱的长度为
求几何体的表面积和体积
练一练 一个机器零件的三视图如图所示(单位:cm),这个机器零件是一个什么样
的立体图形?它的体积是多少?
15
15
10 主视图
12 左视图
解:长方体,其体积为10×12×15=1800(cm3).
10 俯视图
当堂练习
1 知识小结
对于由几何体的三种视图求它的表面积、体 积等相关数据的题目,首先由几何体的三种视图 想象出该几何体的形状,再利用三视图中的相关 数据确定立体图形的相关数据.
由三视图确定几何体的面积或体积
导入新课
讲授新课
当堂练习
课堂小结
学习目标
1. 能熟练地画出物体的三视图和由三视图想象出物体形状, 进一步提高空间想象能力. (难点) 2. 由三视图想象出立体图形后能进行简单的面积或体积的计 算. (重点)
6 50 50+2 6 1 50 50 sin 60 2
6
502
1+
3 2
27990(mm2
)
归纳:
1. 三种图形的转化:
三视图
立体图
展开图
2. 由三视图求立体图形的面积的方法: (1) 先根据给出的三视图确定立体图形,并确定 立体图形的长、宽、高. (2) 将立体图形展开成一个平面图形 (展开图), 观察它的组成部分. (3) 最后根据已知数据,求出展开图的面积.
例1如图是一个几何体的三视图,则这个几 何体的展开图可以是图中的( A )
导引:由三视图可知该几何体是圆柱,它的侧面展开 图是矩形,两个底面的展开图是圆,故选择A.
总结
由三视图到平面展开图,其实就是中间跳跃一 步,先由三视图到立体图形,再由立体图形到平面 展开图.
空间几何体的三视图直观图表面积与体积
必修2 空间几何体的三视图、直观图、表面积与体积(2月22日)(一)空间几何体的三视图和直观图1.空间几何体的结构特征(1)多面体的结构特征(2)旋转体的形成2.空间几何体的三视图(1)三视图的名称几何体的三视图包括:正视图、侧视图、俯视图.(2)三视图的画法①在画三视图时,能看见的轮廓线和棱用实线表示,重叠的线只画一条,不能看见的轮廓线和棱用虚线表示.②三视图的正视图、侧视图、俯视图分别是从几何体的正前方、正左方、正上方观察几何体的正投影图.3.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)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,直观图中仍分别平行于坐标轴;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.空间几何体的结构特征[例1](1)用任意一个平面截一个几何体,各个截面都是圆面,则这个几何体一定是()A.圆柱B.圆锥C.球体D.圆柱、圆锥、球体的组合体(2)下列说法正确的是()A.有两个平面互相平行,其余各面都是平行四边形的多面体是棱柱B.四棱锥的四个侧面都可以是直角三角形C.有两个平面互相平行,其余各面都是梯形的多面体是棱台D.棱台的各侧棱延长后不一定交于一点空间几何体的三视图1.画三视图的规则长对正、高平齐、宽相等,即俯视图与正视图一样长;正视图与侧视图一样高;侧视图与俯视图一样宽.2.三视图的排列顺序先画正视图,俯视图放在正视图的下方,侧视图放在正视图的右方.[例2](1)如图所示,四面体ABCD的四个顶点是长方体的四个顶点(长方体是虚拟图形,起辅助作用),则四面体ABCD的三视图是(用①②③④⑤⑥代表图形,按正视图,侧视图,俯视图的顺序排列)()A.①②⑥B.①②③C.④⑤⑥D.③④⑤(2)将一个长方体沿相邻三个面的对角线截去一个棱锥,得到的几何体的正视图与俯视图如图所示,则该几何体的侧(左)视图为()空间几何体的直观图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:(1)S直观图=24S原图形.(2)S原图形=22S直观图.[例3]用斜二测画法画一个水平放置的平面图形的直观图为如图所示的一个正方形,则原来的图形是()1.如果四棱锥的四条侧棱都相等,就称它为“等腰四棱锥”,四条侧棱称为它的腰,以下四个命题中,假命题是()A.等腰四棱锥的腰与底面所成的角都相等B.等腰四棱锥的侧面与底面所成的二面角都相等或互补C.等腰四棱锥的底面四边形必存在外接圆D.等腰四棱锥的各顶点必在同一球面上2.一几何体的直观图如图,下列给出的四个俯视图中正确的是()3.已知三棱锥的俯视图与侧视图如图所示,俯视图是边长为2的正三角形,侧视图是有一条直角边为2的直角三角形,则该三棱锥的正视图可能为()4.用斜二测画法画出的某平面图形的直观图如图,边AB平行于y轴,BC,AD平行于x轴.已知四边形ABCD的面积为2 2 cm2,则原平面图形的面积为()A.4 cm2B.4 2 cm2C.8 cm2D.8 2 cm25.如图,在正四棱柱ABCD -A1B1C1D1中,点P是平面A1B1C1D1内一点,则三棱锥P-BCD的正视图与侧视图的面积之比为()A.1∶1 B.2∶1C.2∶3 D.3∶2突破点(二)空间几何体的表面积与体积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=2πrl S圆锥侧=πrl S圆台侧=π(r+r′)l2.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S表面积=S侧+2S底V=Sh(棱柱和圆柱)锥体(棱锥和圆锥)S表面积=S侧+S底V=13Sh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=4πR2V=43πR3空间几何体的表面积[例1](1)某几何体的三视图如图所示,其中侧视图的下半部分曲线为半圆弧,则该几何体的表面积为()A.4π+16+4 3 B.5π+16+4 3C.4π+16+2 3 D.5π+16+2 3(2)一个四面体的三视图如图所示,则该四面体的表面积是()A.1+ 3 B.2+ 3C.1+2 2 D.2 2空间几何体的体积柱体、锥体、台体体积间的关系[例2](1)某三棱锥的三视图如图所示,则该三棱锥的体积为()A.16 B.13 C.12D.1(2)某几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为()A.13+2π B.13π6 C.7π3 D.5π21.一个由半球和四棱锥组成的几何体,其三视图如图所示,则该几何体的体积为()A.13+23π B.13+23πC.13+26π D.1+26π2.已知一个几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为()A.5π3cm3B.2π cm3 C.7π3cm3D.3π cm33.某几何体的三视图如图所示,则它的表面积为()A.125+20 B.242+20C.44 D.12 54.某几何体的三视图如图所示,则该几何体的表面积等于()A .8+2 2B .11+2 2C .14+2 2D .155.中国古代数学名著《九章算术》中记载了公元前344年商鞅督造一种标准量器——商鞅铜方升,其三视图如图所示(单位:寸):若π取3,其体积为12.6(立方寸),则图中的x 的值为________.突破点(三) 与球有关的切、接应用问题1.球的表面积和体积是每年高考的热点,且多与三视图、多面体等综合命题,常以选择题、填空题的形式出现.解决此类问题时,一是要善于把空间问题平面化,把平面问题转化到直角三角形中处理;二是要将变化的模型转化到固定的长方体或正方体中.2.与球有关的组合体问题主要有两种,一种是内切问题,一种是外接问题.解题时要认真分析图形,明确切点和接点的位置,确定有关“元素”间的数量关系,并作出合适的截面图.多面体的内切球问题[例1] 若一个正四面体的表面积为S 1,其内切球的表面积为S 2,则S 1S 2=________.多面体的外接球问题处理与球有关外接问题的策略把一个多面体的几个顶点放在球面上即为球的外接问题.解决这类问题的关键是抓住外接的特点,即球心到多面体的顶点的距离等于球的半径.[例2](1)已知直三棱柱ABC-A1B1C1的6个顶点都在球O的球面上,若AB=3,AC=4,AB⊥AC,AA1=12,则球O的半径为()A.3172B.210 C.132D.310(2)正四棱锥的顶点都在同一球面上,若该棱锥的高为4,底面边长为2,则该球的表面积为()A.81π4B.16πC.9π D.27π4(3)一个正方体削去一个角所得到的几何体的三视图如图所示(图中三个四边形都是边长为2的正方形),则该几何体外接球的体积为________.1.一块石材表示的几何体的三视图如图所示,将该石材切削、打磨、加工成球,则能得到的最大球的半径等于()A.1 B.2 C.3 D.42.如图是某几何体的三视图,则该几何体的外接球的表面积为()A.200πB.150π C.100π D.50π3.如图,平面四边形ABCD中,AB=AD=CD=1,BD=2,BD⊥CD,将其沿对角线BD折成四面体A′-BCD,使平面A′BD⊥平面BCD,若四面体A′-BCD的顶点在同一个球面上,则该球的表面积为()A.3π B.32π C.4π D.34π4.设一个球的表面积为S1,它的内接正方体的表面积为S2,则S1S2的值等于()A.2π B.6π C.π6 D.π2全国卷5年真题集中演练——明规律1.(2016·全国卷)如图是由圆柱与圆锥组合而成的几何体的三视图,则该几何体的表面积为()A.20πB.24πC.28πD.32π2.(2016·全国卷)在封闭的直三棱柱ABC-A1B1C1内有一个体积为V的球.若AB ⊥BC,AB=6,BC=8,AA1=3,则V的最大值是()A.4π B.9π2C.6π D.32π33.(2015·全国卷)一个正方体被一个平面截去一部分后,剩余部分的三视图如下图,则截去部分体积与剩余部分体积的比值为()A.18 B.17 C.16 D.154.(2015·全国卷)已知A,B是球O的球面上两点,∠AOB=90°,C为该球面上的动点.若三棱锥O -ABC体积的最大值为36,则球O的表面积为() A.36π B.64π C.144π D.256π5.(2015·全国卷)圆柱被一个平面截去一部分后与半球(半径为r)组成一个几何体,该几何体三视图中的正视图和俯视图如图所示.若该几何体的表面积为16+20π,则r=()A.1 B.2C.4 D.86.(2015全国卷)《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:“今有委米依垣内角,下周八尺,高五尺.问:积及为米几何?”其意思为:“在屋内墙角处堆放米(如图,米堆为一个圆锥的四分之一),米堆底部的弧长为8尺,米堆的高为5尺,问米堆的体积和堆放的米各为多少?”已知1斛米的体积约为1.62立方尺,圆周率约为3,估算出堆放的米约有() A.14斛B.22斛C.36斛D.66斛7.(2014·全国卷)如图,网格纸上正方形小格的边长为1(表示1 cm),图中粗线画出的是某零件的三视图,该零件由一个底面半径为3 cm,高为6 cm的圆柱体毛坯切削得到,则切削掉部分的体积与原来毛坯体积的比值为()A.1727 B.59 C.1027 D.138.(2013·全国卷)某几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为()A.16+8π B.8+8πC.16+16π D.8+16π9.(2012·全国卷)已知三棱锥S-ABC的所有顶点都在球O的球面上,△ABC是边长为1的正三角形,SC为球O的直径,且SC=2,则此棱锥的体积为()A.26 B.36 C.23 D.22。
专题由三视图求表面积及体积
由三视图求表面积和体积一、方法与技巧二、常有几何体1.( 2016?益阳模拟)若某空间几何体的三视图以以下列图,则该几何体的表面积是()A . 60 B. 54 C. 48 D. 24【解答】解:由三视图知:几何体是一个侧面向下搁置的直三棱柱,侧棱长为4,底面三角形为直角三角形,直角边长分别为3, 4,斜边长为 5.∴几何体的表面积S=S 棱柱侧 +S 底面 =(3+4+5 )×4+2 × ×3×4=48+12=60 .应选: A .2.( 2016?凉山州模拟)一个棱锥的三视图以以下列图,则这个棱锥的体积是()A . 6B. 12C. 24D. 36【解答】解:由已知的三视图可得该棱锥是以俯视图为底面的四棱锥其底面长和宽分别为 3, 4,棱锥的高是 3故棱锥的体积V= Sh=×3×4×3=12应选 B3.( 2016?衡水校级一模)已知一个几何体的三视图以以下列图,则该几何体的体积为()A .B.C. 27﹣ 3πD. 18﹣ 3π【解答】解:由三视图可知,该几何体为放到的直四棱柱,且中间挖去半个圆柱,由三视图中的数据可得:四棱柱的高为3,底面为等腰梯形,梯形的上、下底边分别为2、 4,高为 2,圆柱的高为 3,圆柱底面的半径都是1,∴几何体的体积 V==,应选: B.4.( 2016?广元二模)一个多面体的三视图分别是正方形、等腰三角形和矩形,其尺寸如图,则该多面体的体积为()A . 48cm 3B .24cm3C. 32cm3D .28cm3【解答】解:由三视图可知该几何体是平放的直三棱柱,高为4,底面三角形一边长为6,此边上的高为4体积V=Sh==48cm 3应选A5.( 2016?江门模拟)一个几何体的三视图及其尺寸以下,则该几何体的表面积为()A . 12π B. 15π C. 24π D. 36π【解答】解:由三视图可知该几何体为一个圆锥,底面直径为6,母线长为5,底面圆的面积S1=π×()2=9π.侧面积 S2=π×3×5=15π,表面积为S1+S2=24π.应选 C.6.( 2016?安康二模)一空间几何体的三视图以以下列图,则该几何体的体积为()A .B.C.D.【解答】解:三视图还原的几何体是三棱锥,底面是底边长为2,高为 2 的等腰三角形,三棱锥的一条侧棱垂直底面,高为2.三棱锥的体积为:== .应选 D .7.( 2016?杭州模拟)某几何体的三视图以以下列图,则该几何体的体积为()A .B.C.D.【解答】解:该几何体为三棱柱与三棱锥的组合体,如右图,三棱柱的底面是等腰直角三角形,其面积 S= ×1×2=1 ,高为 1;故其体积 V 1=1×1=1;三棱锥的底面是等腰直角三角形,其面积 S= ×1×2=1 ,高为 1;故其体积 V 2=×1×1=;故该几何体的体积V=V 1+V 2=;应选: A .8.( 2016?呼伦贝尔一模)一个几何体的三视图以以下列图,此中正视图和侧视图是腰长为三角形.若该几何体的体积为V ,而且能够用n 个这样的几何体拼成一个棱长为4 的两个全等的等腰直角4 的正方体,则 V ,n 的值是()A . V=32 , n=2B.C.D. V=16 , n=4【解答】解:由三视图可知,几何体为底面是正方形的四棱锥,因此 V=,边长为 4 的正方体 V=64 ,因此 n=3.应选 B9.( 2016?广东模拟)一空间几何体的三视图以以下列图,则该几何体的体积为()A . 12 B. 6C. 4D. 2【解答】解:由三视图知,几何体是一个四棱锥,四棱锥的底面是一个直角梯形,直角梯形的上底是1,下底是2,垂直于底边的腰是2,一条侧棱与底面垂直,这条侧棱长是2,∴四棱锥的体积是=2,应选 D .10.( 2016?延边州模拟)如图,水平搁置的三棱柱的侧棱长和底边长均为2,且侧棱 AA 1⊥面 A 1B1C1,正视图是正方形,俯视图是正三角形,该三棱柱的侧视图面积为()A .B.C.D. 4【解答】解:由题意知三棱柱的侧视图是一个矩形,矩形的长是三棱柱的侧棱长,宽是底面三角形的一条边上的高,在边长是 2 的等边三角形中,底边上的高是2×=,∴侧视图的面积是2.应选 A .11.( 2016?江西校级一模)如图是一个无盖器皿的三视图,正视图、侧视图和俯视图中的正方形边长为2,正视图、侧视图中的虚线都是半圆,则该器皿的表面积是()A .π+24 B.π+20 C. 2π+24 D .2π+20【解答】解:该器皿的表面积可分为两部分:去掉一个圆的正方体的表面积s1和半球的表面积s2,2=2π,s =6×2×2﹣π×1 =24 ﹣π, s =12故s=s1 +s2=π+24应选: A .12.( 2016?太原二模)某几何体的三视图以以下列图,图中的四边形都是边长为 2 的正方形,两条虚线相互垂直,则该几何体的体积是()A .B.C. D .【解答】解:由三视图知原几何体是一个棱长为 2 的正方体挖去一四棱锥获得的,该四棱锥的底为正方体的上底,高为 1,以以下列图:因此该几何体的体积为23﹣×22×1=.应选 A .13.( 2016?太原校级二模)某几何体的三视图以以下列图,则该几何体中,面积最大的侧面的面积为()A .B.C.D. 3【解答】解:由三视图可知,几何体的直观图以以下列图,平面AED ⊥平面 BCDE ,四棱锥 A ﹣BCDE 的高为 1,四边形 BCDE 是边长为 1 的正方形,则 S△AED ==, S△ABC =S△ADE == ,S△ACD ==,应选: B.14.(2016?河西区模拟)如图是某几何体的三视图,此中正视图是腰长为 2 的等腰三角形,俯视图是半径为 1 的半圆,则该几何体的体积是()A .B .C .D.【解答】解:由三视图知几何体的直观图是半个圆锥,又∵正视图是腰长为 2 的等腰三角形∴r=1, h=∴应选: D.15.( 2016?岳阳二模)一个几何体的三视图以以下列图,已知这个几何体的体积为,则h=()A .B.C.D.【解答】解:三视图还原的几何体是底面为边长5, 6 的矩形,一条侧棱垂直底面高为h,因此四棱锥的体积为:,因此 h=.应选 B .16.( 2016?汉中二模)一个四棱锥的底面为正方形,其三视图以以下列图,则这个四棱锥的体积是()A . 1B. 2C. 3D. 4【解答】解:由题设及图知,此几何体为一个四棱锥,其底面为一个对角线长为 2 的正方形,故其底面积为=2由三视图知此中一个侧棱为棱锥的高,其相对的侧棱与高及底面正方形的对角线构成一个直角三角形因为此侧棱长为,对角线长为2,故棱锥的高为=3此棱锥的体积为=2应选 B .17.( 2016?榆林一模)某三棱锥的三视图以以下列图,该三棱锥的体积为()A . 80 B. 40C.D.【解答】解:由三视图可知该几何体是以以下列图的三棱锥:PO⊥平面 ABC ,PO=4,AO=2 ,CO=3 ,BC ⊥ AC ,BC=4 .从图中可知,三棱锥的底是两直角边分别为 4 和 5 的直角三角形,高为4,体积为 V=.应选 D .18.( 2016?揭阳一模)已知某空间几何体的三视图以以下列图,则该几何体的体积是48 .【解答】解:由三视图可知原几何体以以下列图,可看作以直角梯形ABDE 为底面, BC 为高的四棱锥,由三棱锥的体积公式可得V=× ×(2+6)×6×6=48,故答案为: 48.三、常有几何体的组合体19.( 2016?佛山模拟)已知某几何体的三视图以以下列图,此中,正(主)视图,侧(左)视图均是由三角形与半圆构成,俯视图由圆与内接三角形构成,依据图中的数据可得此几何体的体积为()A .B.C.D.【解答】解:由三视图可得该几何体的上部分是一个三棱锥,下部分是半球,因此依据三视图中的数据可得:V=××=,应选 C.20.( 2016?乐山模拟)一个几何体的三视图以以下列图,则此几何体的体积是()A . 112 B. 80C. 72D. 64【解答】解:由三视图可知,此几何体是由一个棱柱和一个棱锥构成的组合体,棱柱的体积为 4×4×4=64;棱锥的体积为×4×4×3=16;则此几何体的体积为80;应选 B .四、常有几何体的切割体21.( 2016?茂名一模)若某几何体的三视图(单位:cm)以以下列图,则该几何体的体积等于()A . 10cmB .20cm C. 30cm D .40cm【解答】解:由三视图知几何体为三棱柱削去一个三棱锥如图:棱柱的高为5;底面为直角三角形,直角三角形的直角边长分别为3、4,∴几何体的体积V=×3×4×5﹣× ×3×4×5=20(cm3).应选 B .22.( 2016?威海一模)一个棱长为 2 的正方体沿其棱的中点截去部分后所得几何体的三视图如图示,则该几何体的体积为()A . 7B.C.D.【解答】解:依题意可知该几何体的直观图如图示,其体积为正方体的体积去掉两个三棱锥的体积.即:,应选 D .23.( 2016?张掖校级模拟)某几何体的三视图以以下列图,则该几何体的体积为26【解答】解:由三视图知几何体为为三棱柱,去掉一个三棱锥的几何体,如图:三棱柱的高为5,底面是直角边为4, 3,去掉的三棱锥,是底面是直角三角形直角边为4, 3,高为 2 的三棱锥.∴几何体的体积V==26 .故答案为: 26.24.( 2016?商洛模拟)已知一个几何体的三视图是三个全等的边长为l 的正方形,以以下列图,则该几何体的体积为()A .B.C.D.【解答】解:该几何体是正方体削去一个角,体积为1﹣=1﹣=.应选: D.25.( 2016?银川校级一模)如图,网格纸上小正方形的边长为1,粗线画出的是一正方体被截去一部分后所得几何体的三视图,则被截去部分的几何体的表面积为54+18.【解答】解:由三视图可知正方体边长为6,截去部分为三棱锥,作出几何体的直观图以以下列图:∴被截去的几何体的表面积S=+×(6)2=54+18.故答案为54+18.26.( 2016?哈尔滨校级二模)一个空间几何体的三视图以以下列图,则这个几何体的体积为.【解答】解:依据已知中的三视图,可得几何体的直观图以以下列图所示:该几何是由一个以俯视图为底面的四棱锥,切去两个棱锥所得的组合体,四棱柱的体积为:×(2+4 )×4×4=48,四棱锥 F﹣ EHIJ 的体积为:×(2+4)×4×2=8,中棱锥 F﹣ HGJ 的体积为:=,故组合体的体积V=,故答案为:4.( 2011?北京模拟)已知一个几何体的三视图如所示,则该几何体的体积为()A . 6B. 5.5 C. 5D. 4.5【考点】由三视图求面积、体积.【分析】由三视图知几何体是一个长方体割去两个三棱锥,三棱锥的底面是一个底面面积能够做出,高是 3,做出截去获得三棱锥的体积,长方体的体积也能够做出.【解答】解:由三视图知几何体是一个长方体割去两个三棱锥,三棱锥的底面是一个底面面积是×1×1=,高是 3,∴截去获得三棱锥的体积是2×× =1,长方体的体积是3×2×1=6∴几何体的体积是6﹣ 1=5应选 C.。
2020年高考数学 专题四 立体几何题型分析 理
2020专题四:立体几何题型分析考点一三视图、直观图与表面积、体积1.直观图(1)画法:常用斜二测画法.(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.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有以下关系S直观图=24S原图形,S原图形=22S直观图.2.三视图(1)几何体的三视图包括正(主)视图、侧(左)视图、俯视图,分别是从几何体的正前方、正左方、正上方观察几何体画出的轮廓线.(2)三视图的画法①基本要求:长对正,高平齐,宽相等.②画法规则:正侧一样高,正俯一样长,侧俯一样宽;看不到的线画虚线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=2πrl S圆锥侧=πrlS圆台侧=π(r+r′)l2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=13Sh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 2 V =43πR 3例1.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________.例2.(2020·重庆高考)某几何体的三视图如图所示,则该几何体的表面积为( )A .180B .200C .220D .240例3.(1)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 1 ABC 1的体积为( )A.312 B.34 C.612D.64(2)(2020·新课标Ⅰ)某几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为( )A .16+8πB .8+8πC .16+16πD .8+16π考点二 球与空间几何体的“切”“接”问题 方法主要是“补体”和“找球心” 方法一:直接法例1、一个长方体的各顶点均在同一球面上,且一个顶点上的三条棱长分别为1,2,3 ,则此球的表面积为 .练习:已知各顶点都在一个球面上的正四棱柱高为4,体积为16,则这个球的表面积为( ) A. 16π B. 20π C. 24π D. 32π 方法二:构造法(构造正方体或长方体)例2(2020年福建高考题)若三棱锥的三条侧棱两两垂直,且侧棱长均为3,则其外接球的表面积是 练习 (2020年全国卷)一个四面体的所有棱长都为2,四个顶点在同一球面上,则此球的表面积为( ) A. 3π B. 4π C. 33π D. 6π 三、确定球心位置法例3、在矩形ABCD 中,AB=4,BC=3,AC 沿将矩形ABCD 折成一个直二面角B-AC-D ,则四面体ABCD 的外接球的体积为( )四、构造直角三角形例4、正四面体的棱长为a ,则其内切球和外接球的半径是多少,体积是多少?练习: 角度一 直三棱柱的外接球1.(2020·辽宁高考)已知直三棱柱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,则球O 的半径为( )A.3172 B .210 C.132D .310角度二 正方体的外接球2.(2020·合肥模拟)一个正方体削去一个角所得到的几何体的三视图如图所示 (图中三个四边形都是边长为2的正方形),则该几何体外接球的体积为________. 角度三 正四面体的内切球3.(2020·长春模拟)若一个正四面体的表面积为S 1,其内切球的表面积为S 2,则S 1S 2=________. 角度四 四棱锥的外接球4.四棱锥P ABCD 的五个顶点都在一个球面上,该四棱锥的三视图如图所示,E ,F 分别是棱AB ,CD 的中点,直线EF 被球面所截得的线段长为22,则该球的表面积为( ) A .9π B .3π C .22π D .12π考点三 利用空间向量求角和距离 1.两条异面直线所成角的求法π12125.A π9125.B π6125.C π3125.D设两条异面直线a ,b 的方向向量为a ,b ,其夹角为θ,则cos φ=|cos θ|=|a·b||a||b|(其中φ为异面直线a ,b 所成的角).2.直线和平面所成的角的求法如图所示,设直线l 的方向向量为e ,平面α的法向量为n ,直线l 与平面α所成的角为φ,两向量e 与n 的夹角为θ,则有sin φ=|cos θ|=|n·e||n||e|.3.求二面角的大小(1)如图①,AB ,CD 是二面角α l β的两个面内与棱l 垂直的直线,则二面角的大小θ=〈AB u u u r ,CD u u ur 〉.(2)如图②③,n 1,n 2分别是二面角α l β的两个半平面α,β的法向量,则二面角的大小θ=〈n 1,n 2〉(或π-〈n 1,n 2〉).4.点到平面的距离的求法设n r 是平面α的法向量,在α内取一点B, 则 A 到α的距离|||||cos |||AB n d AB n θ==u u u r r u u u r g r 易错点:1.求异面直线所成角时,易求出余弦值为负值而盲目得出答案而忽视了夹角为⎝⎛⎦⎥⎤0,π2.2.求直线与平面所成角时,注意求出夹角的余弦值的绝对值应为线面角的正弦值.3.利用平面的法向量求二面角的大小时,二面角是锐角或钝角由图形决定.由图形知二面角是锐角时cosθ=|n 1·n 2||n 1||n 2|;由图形知二面角是钝角时,cos θ=-|n 1·n 2||n 1||n 2|.当图形不能确定时,要根据向量坐标在图形中观察法向量的方向,从而确定二面角与向量n 1,n 2的夹角是相等(一个平面的法向量指向二面角的内部,另一个平面的法向量指向二面角的外部),还是互补(两个法向量同时指向二面角的内部或外部),这是利用向量求二面角的难点、易错点.一、线线角问题1.(2020·沈阳调研)在直三棱柱A 1B 1C 1 ABC 中,∠BCA =90°,点D 1,F 1分别是A 1B 1,A 1C 1的中点,BC =CA =CC 1,则BD 1与AF 1所成角的余弦值是( )A.3010 B.12 C.3015D.15102.如图,在棱长为1的正方体ABCD A 1B 1C 1D 1中,M 和N 分别是A 1B 1和BB 1的中点,那么直线AM 与CN 所成角的余弦值为________.二、线面角的问题3、(2020·湖南高考)如图,在直棱柱ABCD A 1B 1C 1D 1中,AD ∥BC ,∠BAD =90°,AC ⊥BD ,BC =1,AD =AA 1=3.(1)证明:AC ⊥B 1D ;(2)求直线B 1C 1与平面ACD 1所成角的正弦值.[针对训练](2020·福建高考改编)如图,在四棱柱ABCD A 1B 1C 1D 1中,侧棱AA 1⊥底面ABCD ,AB ∥DC ,AA 1=1,AB =3k ,AD =4k ,BC =5k ,DC =6k (k >0).若直线AA 1与平面AB 1C 所成角的正弦值为67,求k 的值.三、二面角问题4、(2020·新课标卷Ⅱ)如图,直三棱柱ABC A 1B 1C 1中,D ,E 分别是AB ,BB 1的中点,AA 1=AC =CB =22AB . (1)证明:BC 1//平面A 1CD ; (2)求二面角D A 1C E 的正弦值.[针对训练](2020·杭州模拟)如图,已知平面QBC 与直线PA 均垂直于Rt△ABC 所在平面, 且PA =AB =AC .(1)求证:PA ∥平面QBC ;(2)若PQ ⊥平面QBC ,求二面角Q PB A 的余弦值.四、 利用空间向量解决探索性问题.(2020·江西模拟)如图,四边形ABCD 是边长为3的正方形,DE ⊥平面ABCD ,AF ∥DE ,DE =3AF ,BE 与平面ABCD 所成的角为60°.(1)求证:AC ⊥平面BDE ; (2)求二面角F BE D 的余弦值;(3)设点M 是线段BD 上一个动点,试确定点M 的位置,使得AM ∥平面BEF ,并证明你的结论.[针对训练]已知正方体ABCD A 1B 1C 1D 1的棱长为1,点P 在线段BD 1上.当∠APC 最大时,三棱锥P ABC 的体积为________.五、近三年新课标高考试题立体几何(三视图1小+1小1大:(1)三视图(2)线面关系(3)与球有关的组合体(4)证明、求体积与表面积(注意规范性),作辅助线的思路(5)探索性问题的思考方法)(11)(6)在一个几何体的三视图中,正视图和俯视图如右图所示,则相应的侧视图可以为(15)已知矩形ABCD 的顶点都在半径为4的球O 的球面上,且6,23AB BC ==,则棱锥O ABCD -的体积为(18)(本小题满分12分)如图,四棱锥P-ABCD 中,底面ABCD 为平行四 边形,∠DAB=60°,AB=2AD ,PD ⊥底面ABCD . (Ⅰ)证明:PA ⊥BD ;(Ⅱ)若PD =AD ,求二面角A-PB-C 的余弦值。
空间几何体三视图、表面积及体积
面积,h为高);
4 3 (7)球的表面积和体积公式:S=4πR ,V= πR (R为球的半径). 3
2
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必记知识 重要结论
1.一个物体的三视图的排列规则 俯视图放在正视图的下面,长度与正视图的长度一样,侧(左)视图放在 正(主)视图的右面,高度与正(主)视图的高度一样,宽度与俯视图的宽 度一样,即“长对正、高平齐、宽相等”.
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类型一
三视图与直观图的辨识和画法
[ 例1]
某几何体的正视图和侧视图均如图所示,则该几何体的俯视图 )
不可能是(
(基本法) 从正视图和侧视图想像直观图,再检验答案. 若下部分是圆柱,上部分可以是圆柱或者棱柱,A、B、C适合题意, 若是D答案,其正视图应为(如右图)中间有虚线.
2 1 3 到的,根据三视图可知其表面积为6 2 - ×1×1 +2× ×( 2 4
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必记知识 重要结论
2.(1)设长方体的相邻的三条棱长为a、b、c则对角线长为 a2+b2+c2 (2)棱长为a的正方体的体对角线长等于外接球的直径,即 3a=2R. (3)若球面上四点P、A、B、C构成的线段PA、PB、PC两两垂直,且PA =a,PB=b,PC=c,则4R2=a2+b2+c2,把有关元素“补形”成为 一个球内接长方体(或其他图).
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高考数学立体几何专题1空间立体几何的三视图、表面积和体积
专题1空间立体几何的三视图、表面积和体积【考点点击】1.以选择、填空题形式考查空间位置关系的判断,及文字语言、图形语言、符号语言的转换,难度适中;2.以熟悉的几何体为背景,考查多面体或旋转体的侧面积、表面积和体积计算,间接考查空间位置关系的判断及转化思想等,常以三视图形式给出几何体,辅以考查识图、用图能力及空间想象能力,难度中等.3.几何体的三视图与表(侧)面积、体积计算结合;【重点知识】一、空间几何体1.柱体、锥体、台体、球的结构特征名称几何特征棱柱①有两个面互相平行(底面可以是任意多边形);②其余各面都是平行四边形,并且每相邻两个四边形的公共边互相平行棱锥①有一个面是多边形(底面);②其余各面是有公共顶点的三角形.棱台①底面互相平行;②所有侧棱延长后交于一点(即原棱锥的顶点)圆柱①有两个互相平行的圆面(底面);②有一个侧面是曲面(母线绕轴旋转一周形成的),且母线与底面垂直圆台①底面互相平行;②有一个侧面是曲面,可以看成母线绕轴旋转一周形成的球①有一个曲面是球面;②有一个球心和一条半径长R,球是一个几何体(包括内部),可以看成半圆以它的直径所在直线为旋转轴旋转一周形成的2.柱体、锥体、台体、球的表面积与体积名称体积表面积棱柱V棱柱=Sh(S为底面积,h为高)S棱柱=2S底面+S侧面棱锥V棱锥=13Sh(S为底面积,h为高)S棱锥=S底面+S侧面棱台V棱台=13h(S+SS′+S′)S棱台=S上底+S下底+S侧面圆柱V圆柱=πr2h(r为底面半径,h为高)S圆柱=2πrl+2πr2(r为底面半径,l为母线长)圆锥V圆锥=13πr2h(r为底面半径,h为高)S圆锥=πrl+πr2(r为底面半径,l为母线长)圆台V圆台=13πh(r2+rr′+r′2)S圆台=π(r+r′)l+πr2+πr′2球V球=43πR3(R为球的半径)S球=4πR2(R为球的半径)3.空间几何体的三视图和直观图(1)空间几何体的三视图三视图的正视图、侧视图、俯视图分别是从物体的正前方、正左方、正上方看到的物体轮廓线的正投影围成的平面图形,三视图的画法规则为“长对正、高平齐、宽相等”.(2)空间几何体的直观图空间几何体直观图的画法常采用斜二测画法.用斜二测画法画平面图形的直观图规则为“轴夹角45°(或135°),平行长不变,垂直长减半”.4.几何体沿表面某两点的最短距离问题一般用展开图解决;不规则几何体求体积一般用割补法和等积法求解;三视图问题要特别留意各种视图与观察者的相对位置关系.【考点分析】考点一空间几何体的结构【例1】已知正三棱锥PABC ,点P ,A ,B ,C 都在半径为3的球面上,若PA ,PB ,PC 两两相互垂直,则球心到截面ABC 的距离为________.【答案】33【解析】正三棱锥PABC 可看作由正方体PADCBEFG 截得,如图所示,PF 为三棱锥PABC 的外接球的直径,且PF ⊥平面ABC.设正方体棱长为a ,则22,2,1232=====BC AC AB a a ,3223222221=⨯⨯⨯=∆ABC S ,由,PAC B ABC P V V --=得222213131⨯⨯⨯⨯=⋅∆ABC S h ,所以332=h 因此球心到平面ABC 得距离为33考点二三视图、直观图【例2】下图是由圆柱与圆锥组合而成的几何体的三视图,则该几何体的表面积为()(A )20π(B )24π(C )28π(D )32π【答案】C【解析】由题意可知,圆柱的侧面积为12π2416πS =⋅⋅=,圆锥的侧面积为2π248πS =⋅⋅=,圆柱的底面面积为23π24πS =⋅=,故该几何体的表面积为12328πS S S S =++=,故选C.【例3】某三棱锥的三视图如图所示,则该三棱锥的表面积是()A .2+5B .4+5C .2+25D .5【答案】C【解析】该三棱锥的直观图如图所示:过D 作DE ⊥BC ,交BC 于E ,连接AE ,则BC =2,EC =1,AD =1,ED =2,ABCABD ACD BCD S S S S S ∆∆∆∆+++=表5225221152115212221+=⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯=考点三几何体的表面积【例4】长方体的长、宽、高分别为3,2,1,其顶点都在球O 的球面上,则球O 的表面积为【答案】14π.【解析】球的直径是长方体的体对角线,所以222232114,4π14π.R S R =++===【例5】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相互垂直的半径.若该几何体的体积是328π,则它的表面积是()(A )17π(B )18π(C )20π(D )28π【答案】A【解析】该几何体直观图如图所示:是一个球被切掉左上角的81,设球的半径为R ,则32834873ππ=⨯=R V ,解得R 2=,所以它的表面积是87的球面面积和三个扇形面积之和πππ172413248722=⨯⨯+⨯⨯=S 故选A .考点四几何体的体积【例6.】已知圆柱的高为1,它的两个底面的圆周在直径为2的同一个球的球面上,则该圆柱的体积为()A .πB .3π4C .π2D .π4【答案】B【解析】绘制圆柱的轴截面如图所示,由题意可得:11,2AC AB ==,结合勾股定理,底面半径2213122r ⎛⎫=-= ⎪⎝⎭,由圆柱的体积公式,可得圆柱的体积是2233ππ1π24V r h ⎛==⨯⨯= ⎝⎭,故选B.考点五与球的组合体问题纵观近几年高考对于组合体的考查,重点放在与球相关的外接与内切问题上.要求学生有较强的空间想象能力和准确的计算能力,才能顺利解答.从实际教学来看,这部分知识是学生掌握最为模糊,看到就头疼的题目.分析原因,除了这类题目的入手确实不易之外,主要是学生没有形成解题的模式和套路,以至于遇到类似的题目便产生畏惧心理.本文就高中阶段出现这类问题加以类型的总结和方法的探讨.【例7】棱长为1的正方体1111ABCD A B C D -的8个顶点都在球O 的表面上,E F ,分别是棱1AA ,1DD 的中点,则直线EF 被球O 截得的线段长为()A .22B .1C .212+D .2解:由题意可知,球为正方体的外接球.平面11AA DD 截面所得圆面的半径12,22AD R ==11EF AA DD ⊂ 面,∴直线EF 被球O 截得的线段为球的截面圆的直径22R =.【例8】正四棱柱1111ABCD A B C D -的各顶点都在半径为R 的球面上,则正四棱柱的侧面积有最值,为.【例9】在正三棱锥S ABC -中,M N 、分别是棱SC BC 、的中点,且AM MN ⊥,若侧棱23SA =,则正三棱锥S ABC -外接球的表面积是.解:如图,正三棱锥对棱相互垂直,即,AC SB ⊥又,,,.SB MN MN AC MN AM MN SAC ∴⊥⊥∴⊥∥又平面于是,,,SB SAC SB SA SB SC ⊥∴⊥⊥平面从而.SA SC ⊥此时正三棱锥S ABC -的三条侧棱互相垂直并且相等,故将正三棱锥补形为正方体.球的半径23,3,436.2R SA R S R ππ=∴=∴==【例10】一个几何体的三视图如图所示,其中主视图和左视图是腰长为1的两个全等的等腰直角三角形,则该几何体的外接球的表面积为()A .12πB .C .3πD .【答案】C【解析】把原来的几何体补成以DA DC DP 、、为长、宽、高的长方体,原几何体四棱锥与长方体是同一个外接球,2=R l ,=2R ,234434S R πππ==⨯=球.【例11】在三棱锥P -ABC 中,PA =,侧棱PA 与底面ABC 所成的角为60°,则该三棱锥外接球的体积为()A .πB.3π C.4πD.43π解:如图所示,过P 点作底面ABC 的垂线,垂足为O ,设H 为外接球的球心,连接,,AH AO 因60,PAO PA ∠== 故2AO =,32PO =又△AHO 为直角三角形,222,,AH PH r AH AO OH ==∴=+22233344(),1,1.2233r r r V ππ∴=+-∴=∴=⨯=【例12】矩形ABCD 中,4,3,AB BC ==沿AC 将矩形ABCD 折成一个直二面角B ACD --,则四面体ABCD 的外接球的体积是()A.π12125 B.π9125C.π6125D.π3125解:由题意分析可知,四面体ABCD 的外接球的球心落在AC 的中点,此时满足,OA OD OB OC ===522AC R ∴==,343V R π=1256π=.【总结归纳】1个特征——三视图的长度特征“长对正,宽相等,高平齐”,即正视图和侧视图一样高,正视图和俯视图一样长,侧视图和俯视图一样宽。
人教版九年级数学全册教案附教学反思:29.2 第3课时 由三视图确定几何体的面积或体积
29.2 三视图第3课时 由三视图确定几何体的面积或体积1.能根据三视图求几何体的侧面积、表面积和体积等;(重点)2.解决实际生活中与面积、体积等方面有关的实际问题.(难点)一、情境导入已知某混凝土管道的三视图,你能根据三视图确定浇灌每段这种管道所需混凝土的体积吗(π=3.14)?二、合作探究探究点:由三视图确定几何体的面积或体积【类型一】 由三视图求几何体的侧面积已知如图为一几何体的三视图:(1)写出这个几何体的名称;(2)若从正面看的长为10cm ,从上面看的圆的直径为4cm ,求这个几何体的侧面积(结果保留π).解析:(1)根据该几何体的主视图与左视图是矩形,俯视图是圆可以确定该几何体是圆柱;(2)根据告诉的几何体的尺寸确定该几何体的侧面积即可.解:(1)该几何体是圆柱;(2)∵从正面看的长为10cm ,从上面看的圆的直径为4cm ,∴该圆柱的底面直径为4cm ,高为10cm ,∴该几何体的侧面积为2πrh =2π×2×10=40π(cm 2).方法总结:解题时要明确侧面积的计算方法,即圆柱侧面积=底面周长×圆柱高. 变式训练:见《学练优》本课时练习“课堂达标训练” 第3题【类型二】 由三视图求几何体的表面积如图是两个长方体组合而成的一个立体图形的三视图,根据图中所标尺寸(单位:mm),求这个几何体的表面积.解析:先由三视图得到两个长方体的长,宽,高,再分别表示出每个长方体的表面积,最后减去上面的长方体与下面的长方体的接触面面积即可.解:根据三视图可得:上面的长方体长6mm,高6mm,宽3mm,下面的长方体长10mm,宽8mm,高3mm,这个几何体的表面积为2×(3×8+3×10+8×10)+2×(3×6+6×6)=268+108=376(mm2).答:这个几何体的表面积是376mm2.方法总结:由三视图求几何体的表面积,首先要根据三视图分析几何体的形状,然后根据三视图的投影规律—“长对正,高平齐,宽相等”,确定几何体的长、宽、高等相关数据值,再根据相关公式计算几何体的面积.注意:求解组合体的表面积时重叠部分不应计算在内.变式训练:见《学练优》本课时练习“课堂达标训练”第4题【类型三】由三视图求几何体的体积某一空间图形的三视图如图所示,其中主视图是半径为1的半圆以及高为1的矩形;左视图是半径为1的四分之一圆以及高为1的矩形;俯视图是半径为1的圆,求此图形的体积(参考公式:V球=43πR3).解析:由已知中的三视图,我们可以判断出该几何体的形状为下部是底面半径为1,高为1的圆柱,上部是半径为1的14球组成的组成体,代入圆柱体积公式和球的体积公式,即可得到答案.解:由已知可得该几何体是一个下部为圆柱,上部为14球的组合体.由三视图可得,下部圆柱的底面半径为1,高为1,则V圆柱=π,上部14球的半径为1,则V14球=13π,故此几何体的体积为错误!.方法总结:由三视图求几何体的体积,首先要根据三视图分析几何体的形状,然后根据三视图的投影规律“长对正,高平齐,宽相等”确定几何体的长、宽、高等相关数据值.再根据相关公式计算几何体各部分的体积并求和.变式训练:见《学练优》本课时练习“课堂达标训练”第6题【类型四】由三视图确定几何体面积或体积的实际应用杭州某零件厂刚接到要铸造5000件铁质工件的订单,下面给出了这种工件的三视图.已知铸造这批工件的原料是生铁,待工件铸成后还要在表面涂一层防锈漆,那么完成这批工件需要原料生铁多少吨?涂完这批工件要消耗多少千克防锈漆(铁的密度为7.8g/cm3,1kg防锈漆可以涂4m2的铁器面,三视图单位为cm)?解析:从主视图和左视图可以看出这个几何体是由前后两部分组成的,呈一个T字形状.故可以把该几何体看成两个长方体来计算.解:∵工件的体积为(30×10+10×10)×20=8000cm3,∴重量为8000×7.8=62400(g)=62.4(kg),∴铸造5000件工件需生铁5000×62.4=312000(kg)=312(t).∵一件工件的表面积为2×(30×20+20×20+10×30+10×10)=2800cm2=0.28m2.∴涂完全部工件需防锈漆5000×0.28÷4=350(kg).方法总结:本题主要考查了由三视图确定几何体和求几何体的面积;关键是得到几何体的形状,得到所求的等量关系的相对应的值.变式训练:见《学练优》本课时练习“课后巩固提升”第7题三、板书设计1.由三视图求几何体的侧面积;2.由三视图求几何体的表面积;3.由三视图求几何体的体积.题的根本,通过具体的例题,让学生进行练习,巩固学习效果.。
高考数学专题突破学生版-几何体的体积、面积和三视图与直观图(考点讲析)
专题7.1几何体的体积、面积和三视图与直观图(考点讲析)提纲挈领A.4B.8C.12D.16 【典例2】(2018年全国卷II 文)在正方体中,的中点,则异面直线所成角的正切值为( )A.C.【方法技巧】解决与空间几何体结构特征有关问题的技巧 (1)关于空间几何体的结构特征辨析关键是紧扣各种空间几何体的概念,要善于通过举反例对概念进行辨析,即要说明一个命题是错误的,只需举一反例即可.(2)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的关系.(3)既然棱(圆)台是由棱(圆)锥定义的,所以在解决棱(圆)台问题时,要注意“还台为锥”的解题策略. 热门考点02 空间几何体的直观图1.用斜二测画法画直观图的技巧在原图形中与x 轴或y 轴平行的线段在直观图中与x ′轴或y ′轴平行,原图中不与坐标轴平行的直线段可以先画出线段的端点再连线,原图中的曲线段可以通过取一些关键点,作出在直观图中的相应点后,用平滑的曲线连接而画出.2.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有以下关系:S 直观图=4S 原图形,S 原图形=直观图. 【典例3】如果一个水平放置的图形的斜二测直观图是一个底角为45°,腰和上底均为1的等腰梯形,那么原平面图形的面积是( )A .2+ B. 12 C. 22D .1+ 【典例4】在如图所示的直观图中,四边形O ′A ′B ′C ′为菱形且边长为2 cm ,则在xOy 坐标系中,四边形ABCO 为________,面积为________ cm 2.【特别提醒】解决有关“斜二测画法”问题时,一般在已知图形中建立直角坐标系,尽量运用图形中原有的垂直直线或图形的对称轴为坐标轴,图形的对称中心为原点,注意两个图形中关键线段长度的关系.热门考点03 空间几何体的三视图三视图几何体的三视图包括正视图、侧视图、俯视图,分别是从几何体的正前方、正左方、正上方观察几何体画出的轮廓线.三视图中,正视图和侧视图一样高,正视图和俯视图一样长,侧视图和俯视图一样宽.即“长对正,宽相等,高平齐”.【典例5】(2018·全国高考真题(文))中国古建筑借助榫卯将木构件连接起来,构件的凸出部分叫榫头,凹进部分叫卯眼,图中木构件右边的小长方体是榫头.若如图摆放的木构件与某一带卯眼的木构件咬合成长方体,则咬合时带卯眼的木构件的俯视图可以是()A.B.C.D.【典例6】(2018年理新课标I卷)某圆柱的高为2,底面周长为16,其三视图如右图.圆柱表面上的点在左视图上的对应点为设A.D. 2【典例7】(2018年文北京卷)某四棱锥的三视图如图所示,在此四棱锥的侧面中,直角三角形的个数为()A. 1B. 2C. 3D. 4【总结提升】1.三视图问题的常见类型及解题策略(1)由几何体的直观图求三视图.注意观察方向,注意看到的部分用实线表示,不能看到的部分用虚线表示.(2)由几何体的三视图还原几何体的形状.要熟悉柱、锥、台、球的三视图,明确三视图的形成原理,结合空间想象将三视图还原为实物图.(3)由几何体的部分视图画出剩余的部分视图.先根据已知的一部分三视图,还原、推测直观图的可能形状,然后再找其剩下部分三视图的可能形状.当然作为选择题,也可将选项逐项代入,再看看给出的部分三视图是否符合.2.三视图中的数据与原几何体中的数据不一定一一对应,识图要注意甄别. 揭示空间几何体的结构特征,包括几何体的形状,平行垂直等结构特征,这些正是数据运算的依据.还原几何体的基本要素是“长对齐,高平直,宽相等”. 简单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.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.命题的角度一般有:(1)已知几何体,识别三视图;(2)已知三视图,判断几何体;(3)已知几何体三视图中的某两个视图,确定另外一个视图热门考点04 空间几何体的表面积圆柱的侧面积 rl S π2=圆柱的表面积 )(2l r r S +=π圆锥的侧面积 rl S π=圆锥的表面积 )(l r r S +=π圆台的侧面积 l r r S )(+'=π圆台的表面积 )(22rl l r r r S +'++'=π球体的表面积 24R S π=柱体、锥体、台体的侧面积,就是各个侧面面积之和;表面积是各个面的面积之和,即侧面积与底面积之和.把柱体、锥体、台体的面展开成一个平面图形,称为它的展开图,圆柱、圆锥、圆台的侧面展开图分别是矩形、扇形、扇环形它的表面积就是展开图的面积.【典例8】(2018届湖北省华师一附中高三9月调研)已知圆锥的底面半径为R ,高为3R ,在它的所有内接圆柱中,全面积的最大值是( )A. 22R πB. 294R πC. 283R πD. 232R π 【典例9】(2018·全国高考真题(理))已知圆锥的顶点为S ,母线SA ,SB 所成角的余弦值为78,SA 与圆锥底面所成角为45°,若SAB ∆的面积为,则该圆锥的侧面积为__________.【总结提升】几类空间几何体表面积的求法(1)多面体:其表面积是各个面的面积之和.(2)旋转体:其表面积等于侧面面积与底面面积的和.(3)简单组合体:应搞清各构成部分,并注意重合部分的删、补.(4)若以三视图形式给出,解题的关键是根据三视图,想象出原几何体及几何体中各元素间的位置关系及数量关系.热门考点05 空间几何体的体积圆柱的体积 h r V 2π=圆锥的体积 h r V 231π=圆台的体积 )(3122r r r r h V '++'=π 球体的体积 334R V π= 正方体的体积 3a V =正方体的体积 abc V =【典例10】(2019年高考全国Ⅲ卷理)学生到工厂劳动实践,利用3D 打印技术制作模型.如图,该模型为长方体1111ABCD A B C D -挖去四棱锥O —EFGH 后所得的几何体,其中O 为长方体的中心,E ,F ,G ,H 分别为所在棱的中点,16cm 4cm AB =BC =, AA =,3D 打印所用原料密度为0.9 g/cm 3,不考虑打印损耗,制作该模型所需原料的质量为___________g.【典例11】(2018·全国高考真题(文))已知圆锥的顶点为S ,母线SA ,SB 互相垂直,SA 与圆锥底面所成角为30°,若SAB 的面积为8,则该圆锥的体积为__________.【总结提升】求体积的两种方法:①割补法:求一些不规则几何体的体积时,常用割补法转化成已知体积公式的几何体进行解决.②等积法:等积法包括等面积法和等体积法.等体积法的前提是几何图形(或几何体)的面积(或体积)通过已知条件可以得到,利用等积法可以用来求解几何图形的高或几何体的高,特别是在求三角形的高和三棱锥的高时,这一方法回避了通过具体作图得到三角形(或三棱锥)的高,而通过直接计算得到高的数值.热门考点06 三视图与几何体的面积、体积若以三视图的形式给出几何体,则应先根据三视图得到几何体的直观图,然后根据条件求解.【典例12】(2019·浙江高考真题)祖暅是我国南北朝时代的伟大科学家.他提出的“幂势既同,则积不容易”称为祖暅原理,利用该原理可以得到柱体体积公式V Sh 柱体,其中S 是柱体的底面积,h 是柱体的高,若某柱体的三视图如图所示,则该柱体的体积是( )A .158B .162C .182D .32【典例13】(2019·浙江高三月考)已知某几何体的三视图(单位:cm )如图所示则该几何体的体积为____3cm ,表面积为_____2cm .【总结提升】求空间几何体体积的常见类型及思路规则几何体:若所给定的几何体是柱体、锥体或台体等规则几何体,则可直接利用公式进行求解.其中,求三棱锥的体积常用等体积转换法不规则几何体:若所给定的几何体是不规则几何体,则将不规则的几何体通过分割或补形转化为规则几何体,再利用公式求解.热门考点07 几何体的展开、折叠、切、截、接问题解决球与其他几何体的切、接问题,关键在于仔细观察、分析,弄清相关元素的关系和数量关系,选准最佳角度作出截面(要使这个截面尽可能多地包含球、几何体的各种元素以及体现这些元素之间的关系),达到空间问题平面化的目的.有关折叠问题,一定要分清折叠前后两图形(折前的平面图形和折叠后的空间图形)各元素间的位置和数量关系,哪些变,哪些不变.研究几何体表面上两点的最短距离问题,常选择恰当的母线或棱展开,转化为平面上两点间的最短距离问题.【典例14】(2018届河南省林州市第一中学高三8月调研)如图,已知矩形ABCD 中, 483AB BC ==,现沿AC 折起,使得平面ABC ⊥平面ADC ,连接BD ,得到三棱锥B ACD -,则其外接球的体积为( )A. 5009πB. 2503πC. 10003πD. 5003π【典例15】(2019年高考天津卷理)已知四棱锥的底面是边长的正方形,侧棱长均若圆柱的一个底面的圆周经过四棱锥四条侧棱的中点,另一个底面的圆心为四棱锥底面的中心,则该圆柱的体积为_____________.【典例16】(广东省深圳市高级中学2019届高三(6月)适应)在三棱锥P ABC -中,平面PAB ⊥平面ABC ,ABC △是边长为6的等边三角形,PAB △是以AB 为斜边的等腰直角三角形,则该三棱锥外接球的表面积为_______.【典例17】(2019·福建高三月考)已知四面体ABCD 内接于球O ,且2AB BC AC ===,若四面体ABCD 的体积为3,球心O 恰好在棱DA 上,则球O 的表面积是_____. 【总结提升】 1.与球有关的组合体问题,一种是内切,一种是外接.球与旋转体的组合通常是作它们的轴截面解题,球与多面体的组合,通过多面体的一条侧棱和球心,或“切点”、“接点”作出截面图,把空间问题化归为平面问题.2.若球面上四点P ,A ,B ,C 中PA ,PB ,PC 两两垂直或三棱锥的三条侧棱两两垂直,可构造长方体或正方体确定直径解决外接问题.巩固提升1.(2018·上海市七宝中学高二期中)一个棱柱是正四棱柱的一个充要条件是( )A.底面是正方形,有两个侧面是矩形B.底面是正方形的平行六面体C.底面是正方形且两个相邻侧面是矩形D.每个侧面都是全等的矩形2.(2019·江西省大余县新城中学高二月考)如图所示的直观图的平面图形ABCD 中,2AB =,24AD BC ==,则原四边形的面积( )A. B. C.12 D.103.(2019·浙江诸暨中学高二月考)若一个正方体截去一个三棱锥后所得的几何体如图所示.则该几何体的正视图是( )A. B. C. D.4.(2019·安徽高二月考)在四面体PABC 中,PC PA ⊥,PC PB ⊥,22AP BP AB PC ====,则四面体PABC 外接球的表面积是( ) A.193π B.1912π C.1712π D.173π 5.(2019·江西省大余县新城中学高二月考)已知某几何体的三视图如图所示,则该几何体最长的棱的长是( )A.4B.6C.D.6.(2019·上海高二期末)已知某圆柱是将边长为2的正方形(及其内部)绕其一条边所在的直线旋转一周形成的,则该圆柱的体积为_______.7.(2019·上海市复兴高级中学高二期末)某几何体由一个半圆锥和一个三棱锥组合而成,其三视图如图所示(单位:厘米),则该几何体的体积(单位:立方厘米)是________.8.(2019·上海市民办市北高级中学高二期中)在ABC ∆中,3cm AC =,4cm BC =,5cm AB =,现以BC 边所在的直线为轴把ABC ∆(及其内部)旋转一周后,所得几何体的全面积是________2cm .9.(2019·上海高二期末)底面是直角三角形的直棱柱的三视图如图格中的每个小正方形的边长为1,则该棱柱的表面积是________10.(2018·上海市行知实验中学高二期中)若三棱锥P ABC -中,PA x =,其余各棱长均为2,则三棱锥P ABC -体积的最大值为______.11.(2019·上海市向明中学高二月考)一个透明密闭的正方体容器中,恰好盛有该容器一半容积的水,任意转动这个正方体,则水面在容器中的形状可以是:①三角形;②菱形;③矩形;④正方形;⑤正六边形,11 则其中判断正确的个数是_________.12.(2018·上海市南洋模范中学高三开学考试)一个几何体的三视图如图所示,图中直角三角形的直角边长均为1,则该几何体体积为________.13.(2019·上海曹杨二中高二期末)如图,边长为a 的正方形纸片ABCD,沿对角线AC 对折,使点D 在平面ABC 外,若BD=,a 则三棱锥D ABC -的体积是________.14.(2019·上海曹杨二中高二期末)正ABC △的三个顶点都在半径为2的球面上,球心O 到平面ABC 的距离为1,点D 是线段BC 的中点,过D 作球O 的截面,则截面面积的最小值为_________.15.(2018·上海市七宝中学高二期中)如图,边长为2的正方形ABCD 中,点E 、F 分别是边AB 、BC 的中点,AED ∆、EBF ∆、FCD ∆分别沿DE 、EF 、FD 折起,使A 、B 、C 三点重合于点A ',若四面体A EFD '的四个顶点在同一个球面上,则该球的表面积为________.16.(2017·上海交大附中高二期中)如图所示,正方体1111ABCD A B C D -的棱长为1,延长1D D 至P ,使得1DD DP =.A C P作正方体的截面图形;(1)经过11(2)求出截面为底面D为顶点的多面体的表面积.12。
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必修2 第一章
§2-1 柱、锥、台体性质及表面积、体积计算
1.棱柱、棱锥、棱台的本质特征
⑴棱柱:①有两个互相平行的面(即底面),②其余各面(即侧面)每相邻两个面的公共边都互相平行(即侧棱都).
⑵棱锥:①有一个面(即底面)是,②其余各面(即侧面)是 .
⑶棱台:①每条侧棱延长后交于同一点,
②两底面是平行且相似的多边形。
2.圆柱、圆锥、圆台、球的本质特征
⑴圆柱: .
⑵圆锥: .
⑶圆台:①平行于底面的截面都是圆,②过轴的截面都是全等的等腰梯形,
③母线长都相等,每条母线延长后都与轴交于同一点.
(4)球: .
3.棱柱、棱锥、棱台的展开图与表面积和体积的计算公式
(1)直棱柱、正棱锥、正棱台的侧面展开图分别是
①若干个小矩形拼成的一个,②若干个,
③若干个 .
(2)表面积及体积公式:
4.圆柱、圆锥、圆台的展开图、表面积和体积的计算公式和球的表面积和体积的计算公式
5下列命题正确的是()
(A).有两个面平行,其余各面都是四边形的几何体叫棱柱。
(B)有两个面平行,其余各面都是平行四边形的几何体叫棱柱。
(C) 有两个面平行,其余各面都是四边形,并且每相邻两个四边形的公共边都互相平行的几何体叫棱柱。
(D)用一个平面去截棱锥,底面与截面之间的部分组成的几何体叫棱台。
6根据下列对于几何体结构特征的描述,说出几何体的名称:
(1)由8个面围成,其中两个面是互相平行且全等的六边形,其他面都是全等的矩形。
(2)一个等腰三角形绕着底边上的高所在的直线旋转180°形成的封闭曲面所围成的图形。
7五棱台的上下底面均是正五边形,边长分别是6cm和16cm,侧面是全等的等腰梯形,侧棱长是13cm,求它的侧面面积。
8一个气球的半径扩大a倍,它的体积扩大到原来的几倍?它的表面积扩大到原来的几倍?
9已知圆台的上下底面半径分别是r,R,且侧面面积等于两底面面积之和,求圆台的母线长。
10图,将一个长方体沿相邻三个面的对角线截出一个棱锥,求长方体的体积与剩下的
几何体的体积的比。
11.方体的顶点都在球面上,它的棱长是2cm,求球的体积与表面积。
12.题:
(1)正方形边长扩大n倍,其面积扩大倍;长方体棱长扩大n倍,其表面积扩大倍,体积扩大倍。
(2)圆半径扩大n倍,其面积扩大倍;球半径扩大n倍,其表面积扩大倍,体积扩大倍。
(3)圆柱的底面不变,体积扩大到原来的n倍,则高扩大到原来的倍;反之,高不变,底面半径扩大到原来的倍。
13.各面均为等边三角形的四面体S-ABC的棱长为1,求它的表面积与体积。
14.角形三边长分别是3cm,4cm,5cm,绕着三边旋转一周分别形成三个几何体,求出它们的表面积和体积。
§2-2 投影与三视图
1.中心投影、平行投影
⑴叫中心投影,
⑵叫平行投影,投影线正对着投影面时,叫,否则叫斜投影.
2.空间几何体的三视图、直观图
平行投影下的正投影包括斜二测法和三视图:
(1)三视图的正视图、左视图、俯视图分别是从物体的、、看到的物体轮廓线即正投影(被遮挡的轮廓线要画虚线)。
(2)直观图的斜二测画法
①在已知图形中取互相垂直的x轴和y轴,两轴相交于O点,画直观图时,把它们画成对应的x′轴与y′轴,两轴交于O′,且使∠x′O′y′= ,它们确定的平面表示水平面;
②已知图形中平行于x轴或y轴的线段,画成
;
③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 .
3.列三视图对应的几何体中,可以看作不是简单组合体的是().
A B C D
4根据下列描述,说出几何体的结构特征,并画出它的三视图:由五个面围成,其中一个面是正四边形,其余四个面是全等的等腰三角形的几何体。
5. 有
(1)角的水平放置的直观图一定是角;(2)相等的角在直观图中仍然相等;
(3)相等的线段在直观图中仍然相等;(4)若两条线段平行,则在直观图中对应线段仍然平
4.利用斜二测画法得到的结论正确的是
(1)三角形的直观图是三角形;(2)平行四边形的直观图是平行四边形;
(3)正方形的直观图是正方形;(4)菱形的直观图是菱形
6.根据下列三视图,画出对应的几何体:
7.用斜二测画法画出水平放置的一角为60°,边长为4cm 的菱形的直观图。
8.已知正三角形ABC 的边长为a ,求出正三角形的直观图三角形'''A B C 的面积。
9 .个几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积等于
( ).
A. 483π
+ B. 443π
+ C. 84π+ D. 103π
10.知几何体的三视图如下,画出它们的直观图:
11.形表示水平放置图形的直观图,画出它们原来的图形.。