高考数学一轮复习 专题8.1 空间几何体的表面积与体积(讲) 联系客服

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专题8.1 空间几何体的表面积与体积

【考纲解读】

要 求 内 容 A B C 柱、锥、台、球及其简单组合体 柱、锥、台、球的表面积与体积 1.认识柱、锥、台、球及其简单组合体的结构特征.能√ 正确描述现实生活中简单物体的结构. 2.了解球、棱柱、棱锥、台的表面积和体积的计算公 式.(不要求记忆台体的体积公式) √ 【知识清单】

考点1 几何体的表面积

圆柱的侧面积 S?2?rl 圆柱的表面积 S?2?r(r?l) 圆锥的侧面积 S??rl 圆锥的表面积 S??r(r?l) 圆台的侧面积 S??(r??r)l

圆台的表面积 S??(r??r?r?l?rl) 球体的表面积 S?4?R2

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. 考点2 几何体的体积

圆柱的体积 V??r2h 圆锥的体积 V?22备注 空间几何体 12?rh 3圆台的体积 V??h(r?2?r2?r?r) 球体的体积 V?1343?R 33 正方体的体积 V?a

正方体的体积 V?abc

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【考点深度剖析】

柱、锥、台、球等简单几何体的面积与体积(尤其是体积)是高考热点.

【重点难点突破】

考点1 几何体的表面积

【1-1】【苏州市2014届高三调研测试】若圆锥底面半径为1,高为2,则圆锥的侧面积为 ▲ . 【答案】5?

【1-2】【2012·江苏高考】如图,在长方体ABCD-A1B1C1D1中,AB=AD=3 cm,AA1=2 cm,则四棱锥A-

BB1D1D的体积为________cm3.

【答案】6

2212【解析】由题意得VA-BB1D1D=VABD-A1B1D1=××3×3×2=6 cm.

332【思想方法】

多面体的表面积是各个面的面积之和;组合体的表面积应注意重合部分的处理.

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为平面图形计算,而表面积是侧面积与底面圆的面积之和.

【温馨提醒】多面体的表面积是各个面的面积之和;组合体的表面积应注意重合部分的处理;圆锥、圆柱、圆台的侧面是曲面,计算侧面积或长度时需要将这个曲面展为平面图形计算,而表面积是侧面积与底面圆的面积之和. (1)找准几何体中各元素间的位置关系及数量关系.(2)注意组合体的表面积问题中重合部分的处理. 考点2 几何体的体积

【2-1】【江苏省南京市2014届高三9月学情调研】若一个圆柱的侧面展开图是边长为2的正方形,则此圆柱的体积为 . 【答案】

2. ?

【2-2】【苏州市2014届高三暑假自主学习测试】如图,在直四棱柱ABCD?A1B1C1D1中,点E,F分别在AA1,CC1上,且AE?

31AA1,CF?CC1,点A,C到BD的距离之比为3:2,则三棱锥E?BCD432

V和F?ABD的体积比E?BCD? .

VF?ABD

【答案】

3 2S?BCD2?,又直四棱柱ABCD?A1B1C1D1中,

S?ABD3【解析】点A,C到BD的距离之比为3:2,所以

AE?V31AE9AA1,CF?CC1,所以?,于是E?BCD43CF4VF?ABD1S?BCD?AE293?3???. 1S?ABD?CF34233,D、E【2-3】【江苏省诚贤中学2014届高三数学月考试题】正三棱锥S?ABC中,BC?2,SB?分别是棱SA、SB上的点,Q为边AB的中点,SQ?平面CDE,则三角形CDE的面为 . 【答案】【解析】

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【思想方法】若所给几何体的体积不能直接利用公式得出,则常用等积法、分割法、补形法等方法进行求解.

【温馨提醒】(1)计算柱、锥、台的体积关键是根据条件找出相应的底面积和高.

(2)注意求体积的一些特殊方法:分割法、补体法、转化法等,它们是解决一些不规则几何体体积计算

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常用的方法,应熟练掌握.

(3)注意组合体的组成形式及各部分几何体的特征. 考点3 几何体的展开、折叠、切、截问题

【3-1】(2014·南通期末)正方体ABCDA1B1C1D1的棱长为23,则四面体AB1CD1的外接球的体积为________. 【答案】36π

【解析】四面体AB1CD1的外接球即为正方体ABCDA1B1C1D1的外接球,故正方体的外接球的直径为4342223

(23)+(23)+(23)=6,故V=πR=π×(6÷2)=36π.

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【3-2】如图所示,已知三棱柱ABC A1B1C1的所有棱长均为1,且AA1⊥底面ABC,则三棱锥B1 ABC1的体积为________. 【答案】

3

12

31

,底面积为,故其22

【解析】三棱锥B1 ABC1的体积等于三棱锥A B1BC1的体积,三棱锥A B1BC1的高为1133

体积为××=.

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【思想方法】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.

【温馨提醒】简单几何体的表面积和体积计算是高考的一个常见考点,解决这类问题,首先要熟练掌握各类简单几何体的表面积和体积计算公式,其次要掌握一定的技巧,如把不规则几何体分割成几个规则几何体的技巧、把一个简单几何体纳入一个更大的几何体中的补形技巧、对旋转体作其轴截面的技巧、通过方程或方程组求解的技巧等,这是化解简单几何体面积和体积计算难点的关键.

【易错试题常警惕】

求空间几何体的表面积应注意的问题

(1)求组合体的表面积时,要注意各几何体重叠部分的处理.

(2)底面是梯形的四棱柱侧放时,容易和四棱台混淆,在识别时要紧扣定义,以防出错.

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