专题:立体几何
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复习专题:立体几何 空间几何体的体积
1.
了解球、
棱柱、棱锥、台体积的计算公式
2. 会求一些简单的组合体、不规则几何体的体积
例题1 如图,正三棱柱ABC -A 1B 1C 1的底面边长为2,D 为BC 的中点,则三棱锥A -B 1DC 1的体积为( )
A. 3
B.
32
C. 1
D.
答案:C
解析:如题图,因为△ABC 是正三角形, 且D 为BC 中点,则AD ⊥BC 。
又因为BB 1⊥平面ABC ,AD ⊂平面ABC ,
故BB 1⊥AD ,且BB 1∩BC =B ,BB 1,BC ⊂平面BCC 1B 1, 所以AD ⊥平面BCC 1B 1,
所以AD 是三棱锥A -B 1DC 1的高。 所以11A B DC V 三棱锥-=1
3
1B BC s △·AD =
1
3
1 总结提升:求规则几何体的体积,关键在求底面积和体高,然后代公式求解即可。斜棱柱要注意体高和斜高的区别。
例题2 如图所示,直三棱柱ABC-A 1B 1C 1的侧棱和底面边长都是a ,截面AB 1C 和A 1BC 1
相交于DE ,求三棱锥B-B 1DE 的体积。
解:∵V 三棱锥B-B1DE =V 三棱锥B1-BDE ,又在ΔA 1BC 1中,D ,E 分别是A 1B ,BC 1的中点,
∴11
1
//,2DE AC 111111
14B BDE BDE A BC B A BC V S V S -∆∆-∴==三棱锥三棱锥。
又111111
23
1,3B A BC B A B C V V a --==
⋅=三棱锥三棱锥
13
,B BDE V -∴=
三棱锥
即1
348
B B DE
V a -=三棱锥。 总结提升:
三棱锥是最简单的几何体,它的每一个顶点均可作为该三棱锥的顶点,每一个面均可作为棱锥的底面,因此要多角度观察图形,适当进行等积变换,可简化求解过程。
例题3 如图,在△ABC 中,AB =8,BC =10,AC =6,DB ⊥平面ABC ,且AE ∥FC ∥BD ,BD =3,FC =4,AE =5. 求此几何体的体积。
解法1: 如图,取CM =AN =BD ,连接DM ,MN ,DN ,用“分割法”把原几何体分割成一个直三棱柱和一个四棱锥。
则V 几何体=V 三棱柱+V 四棱锥。
由题知三棱柱ABC -NDM 的体积为V 1=1
2
×8×6×3=72。 四棱锥D -MNEF 的体积为
V 2=
13×S 梯形MNEF ×DN =1
3
×12×(1+2)×6×8=24, 则几何体的体积为V =V 1+V 2=72+24=96.
解法2:用“补形法”把原几何体补成一个直三棱柱,使AA ′=BB ′=CC ′=8,所以V 几何体
=
12V 三棱柱=12×S △ABC ×
AA ′=12
×24×8=96。
总结提升:常用的求几何体体积的方法 (1)公式法:直接代入公式求解。
(2)等积法:例如,四面体的任何一个面都可以作为底面,只需选用底面面积和高都易求出的形式即可。
(3)补形法:对几何体补成易求体积的几何体,如棱锥补成棱柱,三棱柱补成四棱柱等。
(4)分割法:将几何体分割成易求出体积的几部分,分别求体积。
1. 求组合体的体积,要根据相应情况把它分解成柱、锥、台体等后分别求体积,然后求代数和。
2. 不规则几何体常通过分割或补形转化为规则几何体来求面积或体积。
(答题时间:30分钟)
一、选择题
1. 已知圆柱的侧面展开图是一个边长为2π的正方形,则这个圆柱的体积是( ) A. 2
2π
B. 2
π
C.
2
2
π D.
2
3
π
2. 设正六棱锥的底面边长为1 )
A. B.
C. D. 2
3. 已知圆台上、下底面的面积分别为π,4π,侧面积为6π,则这个圆台的体积为( ).
A. 14π
B.
143
π
C.
D.
二、填空题
4. 如图所示,一个底面半径为R 的圆柱形量杯中装有适量的水。若放入一个半径为r 的实心铁球,水面高度恰好升高r ,则
R
r
=________。
5. 一个六棱锥的体积为,其底面是边长为2的正六边形,侧棱长都相等,则该六棱锥的侧面积为________。
1. 答案:A
解析:底面圆周长22l r ππ==,1r =,2S r ππ==所以222V Sh πππ==⨯= 故选:A 2. 答案:B
解析:由底面边长为12h ==。
又因为底面积162S =⨯=所以正六棱锥体积11233V Sh === 故选B 。 3. 答案:C
解析:依题意知圆台上底面半径为1r =,下底面半径为2R =,
12)6S l ππ=+=圆台侧(,解得l =2。
所以高h =
圆台的体积221()3V h r rR R π=++= 故选C 。
4. 答案:3
解析:由水面高度升高r ,得圆柱体积增加了πR 2r ,恰好是半径为r 的实心铁球的体积,因此有
43πr 3=πR 2r 。故R r =23
。 5. 答案:12
解析:设六棱锥的高为h ,则V =1
3
Sh ,
所以
13×4×6h =,解得h =1。 设六棱锥的斜高为h ′,
则h 22=h ′2,故h ′=2。
所以该六棱锥的侧面积为1622122
⨯⨯⨯=。