多面体的结构特征.
- 格式:ppt
- 大小:178.01 KB
- 文档页数:15
①棱柱斜棱柱棱垂直于底面> 直棱柱底而是正务形〉正棱柱 其他棱柱…必修二立体几何初步知识点整理一、基础知识(理■去记) (一)空间儿何体的结构特征(1) 多面体一一由若干个平面多边形围成的儿何体.围成多面体的各个多边形叫叫做多面体的面,相邻两个面的公共边叫做多面体的棱,棱与棱的公共 点叫做顶点。
旋转体一一把一个平面图形绕它所在平面内的一条定直线旋转形成的封闭几何体。
其中,这条定直 线称为旋转体的轴。
(2) 柱,锥,台,球的结构特征1 .棱柱1.1棱柱一一有两个面互相平行,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, 由这些面所围成的几何体叫做棱柱。
1.2相关棱柱几何体系列(棱柱、斜棱柱、直棱柱、正棱柱)的关 系:%1四棱柱底而为平行四边冲平行六面体侧棱垂直于底而直平行六面体底而为矩形--------------------------- ► --------------1.3%1 侧棱都相等,侧面是平行四边形;%1 两个底面与平行于底面的截面是全等的多边形; %1 过不相邻的两条侧棱的截面是平行四边形; %1 直棱柱的侧棱长与高相等,侧面与对角而是矩形。
补充知识点长方体的性质:%1 长方体一条对角线长的平方等于一个顶点上三条棱的平方和;【如图】AC : = AB 2 + AD 2 + "%1 (了解)R 方体的一条对角线AG 与过顶点A 的三条棱所成的角 分别是66 0,那么 cos 2 6Z+cos 2 ^ + cos 2 y= \, sin 2 a+sin ,0 + sir? /= 2 ;%1(了解)长方体的一条对角线AG 与过顶点A 的相邻三个面所成的角分别是。
,(3, y,则cos 2 6Z4-cos 2 y^ + cos 2 y = 2, sin 2 6Z+sin 2 /? + sin 2 /= 1.1.4侧面展开图:正n 棱柱的侧面展开图是由n 个全等矩形组成的以底而周长和侧棱长为邻边的矩形.长方体底面为正方形 正四棱柱侧棱与J 氐面边R 相等 ---------------- ►正方体1.5面积、体积公式:(其中c 为底面周长,h 为棱柱的高)S 直棱柱侧="S 直棱柱全="+2$底,V 棱柱=5底.力2. 圆柱2.1圆柱一一以矩形的一边所在的直线为旋转轴,其余各边旋转而形 成的曲面所围成的几何体叫圆柱.2.2圆柱的性质:上、下底及平行于底面的截面都是等圆;过轴的截 面(轴截面)是全等的矩形.2.3侧面展开图:圆柱的侧面展开图是以底面周长和母线长为邻边的 矩形. 2.4面积、体积公式:S 圆柱侧=2〃所;S 圆柱全=2勿尸/? + 2勿尸2, v 圆柱=S 底h 二勿尸人(其中r 为底面半径,h 为圆柱高)3 .棱锥3.1棱锥一一有一个面是多边形,其余各面是有一个公共顶点 的三角形,由这些面所围成的几何体叫做棱锥。
⾼⼀数学知识点总结_空间⼏何体的结构知识点⾼⼀数学怎么学? 学⽣学习期间,在课堂的时间占了⼀⼤部分。
因此听课的效率如何,决定着学习的基本状况,今天⼩编在这给⼤家整理了⾼⼀数学知识点总结,接下来随着⼩编⼀起来看看吧!⾼⼀数学知识点总结(⼀)空间⼏何体的结构知识点1、静态的观点有两个平⾏的平⾯,其他的⾯是曲⾯;动态的观点:矩形绕其⼀边旋转形成的⾯围成的旋转体,象这样的旋转体称为圆柱。
2、定义:以矩形的⼀边所在直线为旋转轴,其余各边旋转⽽形成的的曲⾯所围成的旋转体叫做圆柱,旋转轴叫圆柱的轴;垂直于旋转轴的边旋转⽽成的圆⾯叫做圆柱的底⾯;平⾏于圆柱轴的边旋转⽽成的⾯叫圆柱的侧⾯,圆柱的侧⾯⼜称圆柱的⾯。
⽆论转到什么位置,不垂直于轴的边都叫圆柱侧⾯的母线。
表⽰:圆柱⽤表⽰轴的字母表⽰。
规定:圆柱和棱柱统称为柱体。
3、静态观点:有⼀平⾯,其他的⾯是曲⾯;动态的观点:直⾓三⾓形绕其⼀直⾓旋转形成的⾯围成的旋转体,像这样的旋转体称为圆锥。
4、定义:以直⾓三⾓形的⼀条直⾓边所在的直线为旋转轴,其余两边旋转⽽形成的⾯所围成的旋转体叫做圆锥。
旋转轴叫圆锥的轴;垂直于旋转轴的边旋转⽽成的圆⾯成为圆锥的底⾯;不垂直于旋转轴的边旋转⽽成的曲⾯叫圆锥的侧⾯,圆锥的侧⾯⼜称圆锥的⾯,⽆论旋转到什么位置,这条边都叫做圆锥侧⾯的母线。
表⽰:圆锥⽤表⽰轴的字母表⽰。
规定:圆锥和棱锥统称为锥体。
5、定义:以半直⾓梯形垂直于底边的腰所在的直线为旋转轴,其余各边旋转⽽形成的曲⾯所围成的⼏何体叫圆台。
还可以看成⽤平⾏于圆锥底⾯的平⾯截这个圆锥,截⾯于底⾯之间的部分。
旋转轴叫圆台的轴。
垂直于旋转轴的边旋转⽽形成的圆⾯称为圆台的底⾯;不垂直于旋转轴的边旋转⽽成的曲⾯叫做圆台的侧⾯,⽆论转到什么位置,这条边都叫圆台侧⾯的母线。
表⽰:圆台⽤表⽰轴的字母表⽰。
规定:圆台和棱台统称为台体。
6、定义:以半圆的直径所在的直线为旋转轴,将半圆旋转⼀周所形成的曲⾯称为球⾯,球⾯所围成的旋转体称为球体,简称为球。
空间几何体的结构特征例题和知识点总结在我们的日常生活中,各种各样的物体形状各异,而在数学的世界里,我们把这些物体抽象成空间几何体来进行研究。
接下来,让我们一起深入探讨空间几何体的结构特征,并通过一些例题来加深理解。
一、空间几何体的分类空间几何体主要分为多面体和旋转体两大类。
多面体是由若干个平面多边形围成的几何体。
常见的多面体有棱柱、棱锥、棱台等。
棱柱:有两个面互相平行,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。
棱锥:有一个面是多边形,其余各面是有一个公共顶点的三角形。
棱台:用一个平行于棱锥底面的平面去截棱锥,底面与截面之间的部分。
旋转体是由一个平面图形绕着一条直线旋转所形成的几何体。
常见的旋转体有圆柱、圆锥、圆台、球等。
圆柱:以矩形的一边所在直线为轴旋转,其余三边旋转所成的曲面所围成的几何体。
圆锥:以直角三角形的一条直角边为旋转轴,旋转一周所成的曲面所围成的几何体。
圆台:用一个平行于圆锥底面的平面去截圆锥,底面与截面之间的部分。
球:以半圆的直径所在直线为轴,半圆面旋转一周形成的几何体。
二、空间几何体的结构特征1、棱柱的结构特征侧棱都平行且相等。
两个底面与平行于底面的截面是全等的多边形。
2、棱锥的结构特征侧面都是三角形。
只有一个顶点。
3、棱台的结构特征上下底面是相似多边形。
各侧棱延长后交于一点。
4、圆柱的结构特征母线平行且相等,都垂直于底面。
两个底面是全等的圆。
5、圆锥的结构特征母线交于顶点。
轴截面是等腰三角形。
6、圆台的结构特征母线延长后交于一点。
上下底面是两个半径不同的圆。
7、球的结构特征球面上任意一点到球心的距离都相等。
三、例题解析例 1:判断下列几何体是否为棱柱。
(1)一个长方体;(2)一个有两个面互相平行,其余各面都是平行四边形的几何体。
解:(1)长方体符合棱柱的定义,有两个面互相平行,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,所以是棱柱。
(2)不一定是棱柱。
探索多面体的特征多面体是一个有限的三维几何体,它由若干个多边形所围成,每个多边形都共用一个边。
多面体的研究已经有很长的历史,并且在数学、物理学、工程学等领域都有重要的应用。
本文将探讨多面体的特征,包括面、边、顶点的数量以及欧拉公式和分类等。
一、多面体的面、边和顶点多面体由若干个面所组成,每个面都是一个多边形。
我们以正多边形为例来讨论多面体的特征。
如果一个多面体的面都是正多边形,并且每个顶点处的多个面都可见,则称之为凸多面体。
凸多面体的特点是每个面都向外凸出,并且所有顶点都在多面体的内部。
多面体的边是面和面之间的边界线段,它们连接了相邻的面。
每两个相邻的面共享一个边。
边的数量等于所有面内部的边的数量之和。
顶点是多面体中的角点,它们是相邻的边的交点。
顶点的数量等于所有面内部的角点数量之和。
二、欧拉公式欧拉公式是研究多面体特征的重要定理,它由瑞士数学家欧拉在18世纪提出。
欧拉公式表明,对于任何一个凸多面体,它的面数、边数和顶点数之间满足以下关系:面数 + 顶点数 = 边数 + 2这个公式被认为是将面、边和顶点联系在一起的重要定理,它描述了多面体的拓扑性质。
欧拉公式也被应用在其他领域,比如图论和计算几何等。
三、多面体的分类根据多面体的特征,我们可以将其进行分类。
首先,根据面的形状,多面体可以分为正多面体和非正多面体两种类型。
正多面体是指所有的面都是正多边形的多面体。
最著名的正多面体是四面体、六面体、八面体、十二面体和二十面体。
正多面体具有对称性和规则性的特点,它们的所有边长和内角都相等。
非正多面体则是指除了正多边形以外的多边形组成的多面体。
非正多面体的面可以是任意形状的多边形,它们的边长和内角可以不相等。
其次,根据多面体的拓扑结构,多面体可以分为闭合多面体和开放多面体。
闭合多面体是指所有的面都是由完全封闭的多边形所构成的多面体,它们没有任何的挖空部分。
闭合多面体包括正多面体和非正多面体,它们由有限数量的面所组成。
多面体的面数、顶点数、棱数之间的关系-概述说明以及解释1.引言1.1 概述多面体是空间中的一种几何体,是由若干个平面多边形构成的立体。
在数学中,多面体是一种具有多个面、顶点和棱的几何体,它具有丰富的性质和特征。
多面体的面数、顶点数、棱数之间存在着一定的关系,这种关系是多面体结构的基础,也是我们理解和研究多面体的重要角度之一。
本文将探讨多面体的面数、顶点数、棱数之间的关系,通过对多面体的定义、性质以及具体例子的分析,希望能够深入理解多面体的结构特征,揭示其隐藏的规律和规则。
同时,我们还将探讨多面体的意义和应用,展望多面体在数学、科学和工程领域的发展前景。
通过本文的阐述,读者将更加全面地认识和了解多面体这一重要的数学概念。
1.2 文章结构本文将分为三个部分,即引言、正文和结论。
在引言部分,我们将概述本文的主题,介绍文章的结构和目的。
引言部分将为读者提供对本文内容的整体了解和预期。
在正文部分,我们将首先介绍多面体的定义,以确保读者对该概念有清晰的认识。
接着,我们将详细讨论面数、顶点数、棱数之间的关系,探讨它们之间的规律和联系。
最后,我们将通过几个具体的例子来说明这种关系,加深读者对该主题的理解。
在结论部分,我们将对本文的内容进行总结,强调面数、顶点数、棱数之间的关系对于多面体的重要性。
我们还将讨论这种关系的意义和应用,展望该领域未来的研究方向和发展前景。
通过结论部分,我们希望读者能够对本文的主题有更深入的理解和思考。
1.3 目的目的部分:在本文中,我们的目的是探究多面体的面数、顶点数、棱数之间的关系。
我们希望通过观察不同类型的多面体,分析它们之间的相互关系,进一步深化对多面体几何特征的理解。
通过研究多面体的几何性质,我们可以更好地理解它们在数学和实际生活中的应用,并为进一步研究和探索多面体提供基础。
同时,我们也希望通过本文的讨论,能够激发读者的兴趣,增强对几何学的认识和理解。
2.正文2.1 多面体的定义多面体是一种由平面多边形组成的立体图形,它具有以下几个特点:1. 多面体的每一个面都是一个平面多边形,这些面可以是三角形、四边形、五边形等各种多边形。
《空间几何体》知识点总结一、 空间几何体的结构特征(1)多面体——由若干个平面多边形围成的几何体旋转体一一把一个平面图形绕它所在平面内的一条定直线旋转形成的封闭几何体。
其 中,这条定直线称为旋转体的轴。
(2 )柱,锥,台,球的结构特征1.1棱柱一一有两个面互相平行,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,由这些面所围成的几何体叫做棱柱。
1.2圆柱一一以矩形的一边所在的直线为旋转轴,其余各边旋转而形成的曲面所围成的几何 体叫圆柱.2.1棱锥一一有一个面是多边形,其余各面是有一个公共顶点的三角形,由这些面所围成的 几何体叫做棱锥。
2.2圆锥一一以直角三角形的一直角边所在的直线为旋转轴,其余各边旋转而形成的曲面所 围成的几何体叫圆锥。
3.1棱台——用一个平行于底面的平面去截棱锥,我们把截面与底面之间的部分称为棱台 3.2圆台一一用平行于圆锥底面的平面去截圆锥,底面与截面之间的部分叫做圆台4.1球一一以半圆的直径所在直线为旋转轴,半圆旋转一周形成的旋转体叫做球体,简称球二、 空间几何体的三视图与直观图1. 投影:区分中心投影与平行投影。
平行投影分为正投影和斜投影。
2. 三视图一一正视图;侧视图;俯视图;是观察者从三个不同位置观察同一个空间几何体而 画出的图形;画三视图的原则: 长对齐、高对齐、宽相等3. 直观图:直观图通常是在平行投影下画出的空间图形。
4. 斜二测法:在坐标系 x'o'y'中画直观图时,已知图形中平行于坐标轴的线段保持平行性 不变,平行于x 轴(或在x 轴上)的线段保持长度不变,平行于y 轴(或在y 轴上)的线 段长度减半。
三、空间几何体的表面积与体积1、空间几何体的表面积① 棱柱、棱锥的表面积: 各个面面积之和2② 圆柱的表面积S = 2二「I • 2二r 2 ③圆锥的表面积 S =理「I •二r 2、空间几何体的体积 ④圆台的表面积S 二rl + Tt r 2 2 2 R ⑤球的表面积S = 4二R ⑥扇形的面积公式s 扇形 360^1|r (其中I 表示弧长,r 表示半径) ①柱体的体积 v = s 底②锥体的体积 1 VjS 底 h③台体的体积 v =丄(S 上S 上 S 下 • S 下)h ④球体的体积v3 知识赠送以下资料英语万能作文(模板型)Along with the adva nee of the society more and more problems arebrought to our atte nti on, one of which is that....随着社会的不断发展,出现了越来越多的问题,其中之一便是As to whether it is a blessing or a curse, however, people take differe nt attitudes.然而,对于此类问题,人们持不同的看法。
多面体的定义和实际应用多面体是一种具有多个平面的立体图形,它是由多个面、边和顶点组成的多面体。
在数学中,多面体是一个常见的概念,它在几何学、计算机图形学和物理学等领域都有广泛的应用。
本文将介绍多面体的定义、性质和实际应用。
一、多面体的定义多面体可以定义为一个有限几何物体,其表面由平面多边形围成,每个边和面交于一个或多个顶点。
根据不同的面数,多面体可以分为三类,分别是三面体、四面体和多面体。
1. 三面体:三面体是一种由四个面,六条边和四个顶点组成的多面体。
它的特点是四个面都是三角形,并且每个边和面交于一个顶点。
2. 四面体:四面体是一种由四个面,六条边和四个顶点组成的多面体。
它的特点是四个面都是三角形,并且每个边和面交于一个顶点。
3. 多面体:多面体指的是五个或更多个面的立体图形。
多面体具有复杂的结构,其面、边和顶点的数量根据具体的多面体类型而有所不同。
二、多面体的性质多面体有一些独特的性质,这些性质使得它们在几何学和其他领域中得到广泛的应用。
1. 面、边和顶点:多面体由面、边和顶点组成,它们之间有着特定的关系。
每个边和面都交于一个或多个顶点,每个顶点周围都有一定数量的面和边。
2. 边的长度:多面体的边长可以根据其几何形状和尺寸进行计算。
边的长度是描述多面体特征的重要指标之一。
3. 表面积和体积:多面体的表面积是其所有面积之和,体积是其空间占据的大小。
计算多面体的表面积和体积有助于了解其特征和性质。
4. 对称性:多面体可能具有对称性,即具有保持形状和结构不变的操作。
通过研究多面体的对称性,可以发现其隐藏的规律和特征。
三、多面体的实际应用多面体不仅仅是几何学中的一个概念,它在实际生活和工程应用中也有广泛的使用。
1. 建筑设计:多面体的独特形状和结构使其成为建筑设计中的重要元素。
许多建筑物的外形和内部结构都采用了多面体的概念,使建筑物更加美观和稳定。
2. 计算机图形学:多面体在计算机图形学中有着重要的应用。
第一节 空间几何体考试要求:1.认识柱、锥、台及简单组合体的结构特征,并能运用这些特征描述现实生活中简单物体的结构.2.能用斜二测画法画出简单空间图形(长方体、球、圆锥、棱柱及其简易组合)的直观图.3.知道棱柱、棱锥、棱台的表面积和体积的计算公式,能用公式解决简单的实际问题.一、教材概念·结论·性质重现1.多面体的结构特征互相平行且全等多边形互相平行平行且相等相交于一点但不一定相等延长线交于一点平行四边形三角形梯形相互平行且相等并垂直于底相交于一点延长线交于一圆空间几何体的直观图常用斜二测画法来画,其规则是:(1)“斜”:在直观图中,x′轴、y′轴的夹角为45°或135°.(2)“二测”:图形中平行于x轴的线段,在直观图中保持原长度不变,平行于y轴的线,在直观图中长度为原来的一半.画直观图要注意平行,还要注意长度及角度两个要素.4.圆柱、圆锥、圆台的侧面展开图及侧面积公式S圆柱侧=2πrl S圆锥侧=πrl圆台侧=π(r1+.空间几何体的表面积与体积公式名称表面积体积几何体柱体(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=S底·h台体(棱台和圆台)S表面积=S侧+S上+S下V=(S上+S下+)h球S=4πR2V=πR3(1)求棱柱、棱锥、棱台与球的表面积时,要结合它们的结构特点与平面几何知识来解6.常用结论几个与球有关的切、接常用结论:(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=a;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=a.(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=.(3)正四面体的外接球与内切球的半径之比为3∶1.解决与球“外接”问题的关键:二、基本技能·思想·活动经验1.判断下列说法的正误,对的打“√”,错的打“×”.(1)有两个面平行,其余各面都是平行四边形的几何体是棱柱.( × )(2)有一个面是多边形,其余各面都是三角形的几何体是棱锥.( × )(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)圆柱的一个底面积为S,侧面展开图是一个正方形,那么这个圆柱的侧面积是2πS.( × ) 2.如图,长方体ABCD A′B′C′D′被截去一部分,其中EH∥A′D′,则剩下的几何体是( )A.棱台 B.四棱柱C.五棱柱 D.简单组合体C 解析:由几何体的结构特征知,剩下的几何体为五棱柱.3.已知圆锥的表面积等于12π cm2,其侧面展开图是一个半圆,则底面圆的半径为( )A.1 cm B.2 cmC.3 cm D. cmB 解析:S表=πr2+πrl=πr2+πr·2r=3πr2=12π,所以r2=4,所以r=2 cm.4.体积为8的正方体的顶点都在同一球面上,则该球的表面积为( )A.12π B.C.8π D.4πA 解析:由题意可知正方体的棱长为2,其体对角线为2即为球的直径,所以球的表面积为4πR2=(2R)2π=12π.故选A.5.在直观图(如图所示)中,四边形O′A′B′C′为菱形且边长为2 cm,则在平面直角坐标系xOy中,四边形ABCO为__________,面积为________cm2.矩形 8 解析:由斜二测画法的规则可知,在平面直角坐标系xOy中,四边形ABCO是一个长为4 cm,宽为2 cm的矩形,所以四边形ABCO的面积为8 cm2.考点1 空间几何体的结构特征与直观图——基础性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D.圆柱、圆锥、球体的组合体C 解析:截面是任意的,且都是圆面,则该几何体为球体.2.下列命题正确的是( )A.以直角三角形的一边所在直线为轴旋转一周所得的旋转体是圆锥B.以直角梯形的一腰所在直线为轴旋转一周所得的旋转体是圆台C.圆柱、圆锥、圆台的底面都是圆面D.一个平面截圆锥,得到一个圆锥和一个圆台C 解析:由圆锥、圆台、圆柱的定义可知A,B错误,C正确.对于D,只有用平行于圆锥底面的平面去截圆锥,才能得到一个圆锥和一个圆台,D不正确.3.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 cm,C ′D′=2 cm,则原图形是( )A.正方形 B.矩形C.菱形 D.一般的平行四边形C 解析:如图,在原图形OABC中,应有OD=2O′D′=2×2=4(cm),CD=C′D′=2 cm.所以OC===6(cm),所以OA=OC,所以四边形OABC是菱形.4.(多选题)下列命题中正确的是( )A.棱柱的侧棱都相等,侧面都是全等的平行四边形B.在四棱柱中,若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C.存在每个面都是直角三角形的四面体D.棱台的上、下底面可以不相似,但侧棱长一定相等BC 解析:A不正确,根据棱柱的定义,棱柱的各个侧面都是平行四边形,但不一定全等;B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;C正确,如图,正方体ABCD-A1B1C1D1中的三棱锥C1 ABC,四个面都是直角三角形;D不正确棱台的上、下底面相似且是对应边平行的多边形,各侧棱的延长线交于一点,但是侧棱长不一定相等.1.解决空间几何体的结构特征的判断问题主要方法是定义法,即紧考点2 空间几何体的表面积与体积——综合性考向1 空间几何体的表面积问题(1)(2021·新高考全国Ⅰ卷)已知圆锥的底面半径为,其侧面展开图为一个半圆,则该圆锥的母线长为( )A.2 B.2 C.4 D.4B 解析:由题意知圆锥的底面周长为2π.设圆锥的母线长为l,则πl=2π,即l=2.故选B.(2)如图,在三棱柱ABCA1B1C1中,AA1⊥底面ABC,AB⊥BC,AA1=AC=2,直线A 1C 与侧面AA 1B 1B 所成的角为30°,则该三棱柱的侧面积为()A .4+4B .4+4C .12D .8+4A 解析:连接A 1B .因为AA 1⊥底面ABC ,则AA 1⊥BC ,又AB ⊥BC ,AA 1∩AB =A ,所以BC ⊥平面AA 1B 1B ,所以直线A 1C 与侧面AA 1B 1B 所成的角为∠CA 1B =30°.又AA 1=AC =2,所以A 1C =2,所以BC =.又AB ⊥BC ,则AB =,则该三棱柱的侧面积为2×2+2×2=4+4.(3)在如图所示的斜截圆柱中,已知圆柱底面的直径为40 cm ,母线长最短50 cm ,最长80 cm ,则斜截圆柱的侧面面积S = cm 2.2 600π 解析:将题图所示的相同的两个几何体对接为圆柱,则圆柱的侧面展开图为矩形.由题意得所求侧面展开图的面积S =×(50+80)×(π×40)=2 600π(cm 2).求解几何体表面积的类型及求法求多面体的表面积只需将它们沿着棱“剪开”展成平面图形,利用求平面图形面积的方法求多面体的表面积求旋转体的表面积可以从旋转体的形成过程及其几何特征入手,将其展开后求表面积,但要搞清它们的底面半径、母线长与对应侧面展开图中的边长关系求不规则几何体的表面积通常将所给几何体分割成基本的柱体、锥体、台体,先求出这些基本的柱体、锥体、台体的表面积,再通过求和或作差,求出所给几何体的表面积1.一个六棱锥的体积为2,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_________.12 解析:设正六棱锥的高为h,侧面的斜高为h′.由题意,得×6××2××h=2,所以h=1,所以斜高h′==2,所以S侧=6××2×2=12.2.《九章算术》是我国古代数学名著,它在几何学中的研究比西方早一千多年,书中将底面为直角三角形,且侧棱垂直于底面的三棱柱称为堑堵.已知一个堑堵的底面积为6,体积为的球与其各面均相切,则该堑堵的表面积为________.36 解析:设球的半径为r,底面三角形的周长为l,由已知得r=1,所以堑堵的高为2.则lr=6,l=12,所以表面积S=12×2+6×2=36.考向2 空间几何体的体积问题(1)如图所示,已知三棱柱ABCA1B1C1的所有棱长均为1,且AA1⊥底面ABC,则三棱锥B1ABC1的体积为( )A. B.C. D.A 解析:易知三棱锥B1ABC1的体积等于三棱锥AB1BC1的体积,又三棱锥AB1BC1的高为,底面积为,故其体积为××=.(2)(2021·八省联考)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________.61π 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,设球的球心为O,圆台上底面的圆心为O′,则圆台的高OO′===3.据此可得圆台的体积V=π×3×(52+5×4+42)=61π.求空间几何体的体积的常用方法公式法对于规则几何体的体积问题,可以直接利用公式进行求解割补法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,便于计算其体积等体积法一个几何体无论怎样转化,其体积总是不变的.如果一个几何体的底面面积和高较难求解时,我们可以采用等体积法进行求解.通过选择合适的底面来求几何体体积,主要用来解决有关锥体的体积,特别是三棱锥的体积1.(2021·全国甲卷)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________.39π 解析:设圆锥的高为h ,母线长为l ,则圆锥的体积V =×π×62×h =30π,解得h =.所以l ===,故圆锥的侧面积S =πrl =π×6×=39π.2.如图,已知体积为V 的三棱柱ABCA 1B 1C 1,P 是棱B 1B 上除B 1,B 以外的任意一点,则四棱锥PAA 1C 1C 的体积_________. 解析:如图,把三棱柱ABCA 1B 1C 1补成平行六面体A 1D 1B 1C 1ADBC .设点P 到平面AA 1C 1C 的距离为h ,则V =S ·h =V =·2V=.考点3 与球有关的切、接问题——综合性考向1 “相切”问题已知正四面体PABC 的表面积为S 1,此四面体的内切球的表面积为S 2,则=________. 解析:设正四面体的棱长为a,则正四面体的表面积为S1=4××a2=a2,其内切球半径r为正四面体高的,即r=×a=a,因此内切球表面积为S2=4πr2=,则==.考向2 “相接”问题已知直三棱柱ABCA1B1C1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. B. 2C. D.3C 解析:如图所示,由球心作平面ABC的垂线,则垂足为BC的中点M.又AM=BC=,OM=AA1=6,所以球O的半径R=OA==.1.已知三棱锥PABC中,△ABC为等边三角形,PA=PB=PC=3,PA⊥PB,则三棱锥PABC的外接球的体积为( )A.π B.π C.27π D.27πB 解析:因为三棱锥PABC中,△ABC为等边三角形,PA=PB=PC=3,所以△PAB≌△PBC≌△PAC.因为PA⊥PB,所以PA⊥PC,PC⊥PB.以PA,PB,PC为过同一顶点的三条棱作正方体(如图所示),则正方体的外接球同时也是三棱锥PABC的外接球.因为正方体的体对角线长为=3,所以其外接球半径R=.因此三棱锥PABC的外接球的体积V=×=π.2.(2020·全国Ⅲ卷)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_________.π 解析:方法一: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⊥BC.在Rt△BCD中,CD==2.易知BE =BD=1,则CE=2.设圆锥的内切球半径为R,则OC=2-R,在Rt△COE中,OC2-OE2=CE2,即(2-R)2-R2=4,所以R=,圆锥内半径最大的球的体积为πR3=π.方法二: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==2,则S△ABC=2.设△ABC的内切圆O的半径为R,则R==,所以圆锥内半径最大的球的体积为πR3=π.。