
(1)S圓柱側(cè)=2πrl,S圓柱表=2πr(r+l)(r為底面半徑,l為母線長).
(2)S圓錐側(cè)=πrl,S圓錐表=πr(r+l)(r為底面半徑,l為母線長).
(3)S圓臺側(cè)=π(r+r′)l,S圓臺表=π(r′2+r2+r′l+rl)(r′,r分別為上、下底面半徑,l為母線長).
(4)S球表=4πR2(R為球的半徑).
2.空間幾何體的體積公式
(1)V柱體=Sh(S為底面面積,h為柱體的高).
(2)V錐體= eq \f(1,3) Sh(S為底面面積,h為錐體的高).
(3)V臺體= eq \f(1,3) (S′+ eq \r(S′S) +S)h(S′,S分別為上、下底面面積,h為臺體的高).
(4)V球= eq \f(4,3) πR3(R為球的半徑).
命題角度? 空間幾何體的表面積
(1)(2024·菏澤三模)已知圓臺O1O2的母線長為4,下底面圓的半徑是上底面圓的半徑的3倍,軸截面的周長為16,則該圓臺的表面積為( C )
A.24π B.25π
C.26π D.27π
【解析】 如圖,作出圓臺的軸截面ABDC,設(shè)上底面圓O1的半徑為r,則下底面圓O2的半徑是3r,故軸截面的周長為
16=4+4+2r+6r,解得r=1,所以上、下底面圓的面積分別為π,9π,圓臺的側(cè)面積S側(cè)=π(1+3)×4=16π,
所以圓臺的表面積為π+9π+16π=26π.
(2)如圖,在正方體ABCD -A1B1C1D1中,三棱錐D1-AB1C的表面積與正方體的表面積的比為________.
【解析】 設(shè)正方體的棱長為1,則其表面積為6,三棱錐D1-AB1C為正四面體,其每個面都是邊長為 eq \r(2) 的正三角形,其表面積為4× eq \f(1,2) × eq \r(2) × eq \f(\r(6),2) =2 eq \r(3) ,所以三棱錐D1-AB1C的表面積與正方體的表面積的比為1∶ eq \r(3) .
【答案】 1∶ eq \r(3)
破解空間幾何體的表面積問題的關(guān)鍵
(1)會轉(zhuǎn)化:將立體幾何問題轉(zhuǎn)化為平面幾何問題,即空間圖形平面化.
(2)會分類:能識別所給的幾何體是規(guī)則的幾何體,還是不規(guī)則的幾何體,還是簡單的組合體.
(3)用公式:對于規(guī)則的幾何體或簡單的組合體,只需利用公式即可求解,需注意所求的是表面積還是側(cè)面積;對于不規(guī)則的幾何體,將所給幾何體割補成柱體、錐體、臺體,先求出這些柱體、錐體、臺體的表面積,再通過求和或作差,求出所給幾何體的表面積.
1.已知一個圓錐和一個圓柱的底面半徑和高分別相等,若圓錐的軸截面是等邊三角形,則這個圓錐和圓柱的側(cè)面積的比值為( C )
A. eq \f(1,2) B. eq \f(\r(2),2)
C. eq \f(\r(3),3) D. eq \r(3)
解析:設(shè)圓錐底面圓的半徑為r,則圓錐的母線長l=2r,圓柱的母線長等于圓錐的高h= eq \r(3) r,記圓錐和圓柱的側(cè)面積分別為S1,S2,則 eq \f(S1,S2) = eq \f(πrl,2πrh) = eq \f(\r(3),3) .
2.如圖所示是某研究性學習小組制作的三臺閣仿真模型的屋頂部分,它可以看作是不含下底面的正四棱臺和正三棱柱的組合體,已知正四棱臺上底、下底、側(cè)棱的長度(單位:dm)分別為2,6,4,正三棱柱各側(cè)棱長度均相等,則該結(jié)構(gòu)的表面積(單位:dm2)為( A )
A.34 eq \r(3) +8 B.34 eq \r(3) +44
C.34 eq \r(3) +48 D.34 eq \r(5) +8
解析:由題可得正三棱柱的底面積為 eq \f(1,2) ×2×2×sin 60°= eq \r(3) (dm2),則正三棱柱的外露表面積為2× eq \r(3) +2×2×2=8+2 eq \r(3) (dm2).正四棱臺側(cè)面梯形的高為 eq \r(42-(\f(6-2,2))2) =2 eq \r(3) (dm),則正四棱臺的外露表面積為4× eq \f(1,2) ×(2+6)×2 eq \r(3) =32 eq \r(3) (dm2),
故該結(jié)構(gòu)的表面積為32 eq \r(3) +8+2 eq \r(3) =34 eq \r(3) +8(dm2).
命題角度? 空間幾何體的體積
(1)(2024·新課標Ⅰ卷)已知圓柱和圓錐的底面半徑相等,側(cè)面積相等,且它們的高均為 eq \r(3) ,則圓錐的體積為( B )
A.2 eq \r(3) π B.3 eq \r(3) π
C.6 eq \r(3) π D.9 eq \r(3) π
【解析】 設(shè)圓柱和圓錐的底面半徑均為r,因為它們的高均為 eq \r(3) ,且側(cè)面積相等,所以2πr× eq \r(3) =πr· eq \r((\r(3))2+r2) ,得r2=9,所以圓錐的體積V= eq \f(1,3) πr2× eq \r(3) =3 eq \r(3) π.
(2)(2024·全國甲卷)已知圓臺甲、乙的上底面半徑均為r1,下底面半徑均為r2,圓臺甲、乙的母線長分別為2(r2-r1),3(r2-r1),則圓臺甲與乙的體積之比為________.
【解析】 兩圓臺的上、下底面積對應相等,則兩圓臺的體積之比為高之比,根據(jù)母線、半徑與高的關(guān)系可得甲與乙的體積之比為 eq \f(\r(4(r2-r1)2-(r2-r1)2),\r(9(r2-r1)2-(r2-r1)2)) = eq \f(\r(3),\r(8)) = eq \f(\r(6),4) .
【答案】 eq \f(\r(6),4)
破解空間幾何體的體積問題的常用方法
(1)公式法:對于規(guī)則幾何體,可以直接利用公式求解.
(2)割補法:把不規(guī)則的圖形分割(補)成規(guī)則的圖形,便于計算其體積.
(3)等體積法:當一個幾何體的底面積和高較難求解時,可以用等體積法求解.等體積法通過選擇合適的底面來求幾何體的體積,多用來求錐體的體積.
1.(2024·天津卷)一個五面體ABC-DEF.已知AD∥BE∥CF,且兩兩之間距離為1,AD=1,BE=2,CF=3,則該五面體的體積為( C )
A. eq \f(\r(3),6) B. eq \f(3\r(3),4) + eq \f(1,2)
C. eq \f(\r(3),2) D. eq \f(3\r(3),4) - eq \f(1,2)
解析:因為AD∥BE∥CF,且兩兩之間距離為1,則該五面體可以分成一個側(cè)棱長為1的三棱柱和一個底面為梯形的四棱錐,其中三棱柱的體積等于棱長均為1的直三棱柱的體積,四棱錐的高為 eq \f(\r(3),2) ,底面是上底為1、下底為2、高為1的梯形,故該五面體的體積V= eq \f(1,2) ×1× eq \f(\r(3),2) ×1+ eq \f(1,3) × eq \f(3,2) × eq \f(\r(3),2) = eq \f(\r(3),2) .
2.某學校組織學生到一個木工工廠參加勞動,在木工師傅指導下要把一個體積為27 cm3的圓錐切割成一個圓柱,切割過程中磨損忽略不計,則圓柱體積的最大值為________ cm3.
解析: 設(shè)圓錐的底面半徑為R,高為H,圓柱的底面半徑為r(0
這是一份2025屆高考數(shù)學二輪專題復習與測試專題1數(shù)列的基本運算,共13頁。
這是一份2025屆高考數(shù)學二輪專題復習與測試專題1直線與圓,共17頁。
這是一份2025屆高考數(shù)學二輪專題復習與測試專題強化練五微專題1數(shù)列的基本運算,共6頁。
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