《棱柱、棱锥、棱台的表面积》课件
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第八章 §8.3 简单几何体的表面积与体积8.3.1 棱柱、棱锥、棱台的表面积和体积学习目标XUE XI MU BIAO1.了解棱柱、棱锥、棱台的表面积与体积的计算公式.2.理解并掌握侧面展开图与几何体的表面积之间的关系,并能利用计算公式求几何体的表面积与体积.内容索引知识梳理题型探究随堂演练课时对点练1知识梳理PART ONE知识点一 棱柱、棱锥、棱台的表面积图形表面积多面体多面体的表面积就是围成多面体各个面的面积的和,也就是的面积展开图思考 将棱柱、棱锥、棱台的侧面展开,展开图是什么形状?怎样求棱柱、棱锥、棱台的表面积?答案 将棱柱、棱锥、棱台的侧面展开,其侧面展开图分别是由若干个平行四边形、若干个三角形、若干个梯形组成的平面图形,侧面展开图的面积就是棱柱、棱锥、棱台的侧面积.棱柱、棱锥、棱台的表面积等于它们的侧面积与各自的底面积的和.知识点二 棱柱、棱锥、棱台的体积几何体体积说明棱柱V棱柱=Sh S为棱柱的,h为棱柱的___棱锥S为棱锥的,h为棱锥的___棱台S′,S分别为棱台的______,h为棱台的___底面积高底面积高上、下底面面积高思考辨析 判断正误SI KAO BIAN XI PAN DUAN ZHENG WU1.棱柱、棱锥、棱台的侧面展开图的面积就是它们的表面积.( )2.棱锥的体积等于底面面积与高之积.( )3.棱台的体积可转化为两个锥体的体积之差.( )4.几何体的平面展开方法可能不同,但其表面积唯一确定.( )××√√2题型探究PART TWO一、棱柱、棱锥、棱台的侧面积和表面积例1 已知正三棱台(由正三棱锥截得的三棱台)的上、下底面边长分别为3 cm和6 cm,高为 cm,求此正三棱台的表面积.解 如图所示,画出正三棱台ABC-AB1C1,其中O1,O为正三棱台上、下底面的中心,D,D1分别为BC,B1C1的中点,则O O1为正三棱台的高,D D1为侧面梯形BCC1B1的高,四边形ODD1O1为直角梯形,反思感悟(1)棱柱、棱锥、棱台的表面积求法①多面体的表面积是各个面的面积之和.②棱柱、棱锥、棱台的表面积等于它们的侧面积与各自底面积的和.(2)求解正棱台的表面积时注意棱台的四个基本量:底面边长、高、斜高、侧棱,并注意两个直角梯形的应用:①高、侧棱、上下底面多边形的中心与顶点连线所成的直角梯形.②高、斜高、上下底面边心距所成的直角梯形.解 ∵四棱锥S-ABCD的各棱长均为5,∴各侧面都是全等的正三角形.设E为AB的中点,连接SE(图略),则SE⊥AB,二、棱柱、棱锥、棱台的体积例2 (1)已知高为3的三棱柱ABC -A 1B 1C 1的底面是边长为1的正三角形,如图所示,则三棱锥B 1-ABC 的体积为√解析 设三棱锥B 1-ABC 的高为h ,1B ABCV -三棱锥(2)正四棱台两底面边长分别为20 cm和10 cm,侧面面积为780 cm2.求其体积.解 正四棱台的大致图形如图所示,其中AB1=10 cm,AB=20 cm,取A1B1的中点E1,AB的中点E,则E1E为斜高.设O1,O分别是上、下底面的中心,则四边形EOO1E1为直角梯形.∴EE1=13 cm.在直角梯形EOO1E1中,反思感悟求解正棱台的体积时,注意棱台的五个基本量(上、下底面边长、高、斜高、侧棱).常用两种解题思路:一是把基本量转化到直角梯形中解决问题;二是把正棱台还原成正棱锥.利用正棱锥的有关知识来解决问题.棱长为1,则四棱锥A1-BB1D1D的体积为____.三、简单组合体的表面积与体积例3 现需要设计一个仓库,它由上下两部分组成,上部的形状是正四棱锥P-A1B1C1D1,下部的形状是正四棱柱ABCD-A1B1C1D1(如图所示),并要求正四棱柱的高O1O是正四棱锥的高PO1的4倍,若AB=6 m,PO1=2 m,则仓库的容积是多少?因为A1B1=AB=6 m,所以仓库的容积V=V锥+V柱=24+288=312 (m3),故仓库的容积是312 m3.反思感悟求组合体的表面积和体积,首先应弄清它的组成,其表面有哪些底面和侧面,各个面应该怎样求,然后再根据公式求出各面的面积,最后再相加或相减.求体积时也要先弄清组成,求出各简单几何体的体积,然后再相加或相减.跟踪训练3 如图,在棱长为a的正方体ABCD-A1B1C1D1中,截去三棱锥A1-ABD,求剩余的几何体A1B1C1D1-DBC的表面积和体积.1A BDS △11113A B C D S 正方形1111ABCD A B C D V -正方体1A ABDV -三棱锥核心素养之直观想象HE XIN SU YANG ZHI ZHI GUAN XIANG XIANG几何体体积的求法典例1 等积变换法如图,已知ABCD-A1B1C1D1是棱长为a的正方体,E为AA1的中点,F为CC1上一点,求三棱锥A1-D1EF的体积.解 由=,11A D EF V -三棱锥11F A D E V -三棱锥11A D ES △又三棱锥F -A 1D 1E 的高为CD =a ,11F A D EV -三棱锥11A D EFV -三棱锥典例2 分割法如图,在多面体ABCDEF中,已知四边形ABCD是边长为4的正方形,EF∥AB,EF=2,EF上任意一点到平面ABCD的距离均为3,求该多面体的体积.∴S△EAB=2S△BEF.∴V三棱锥F-EBC=V三棱锥C-EFB∴多面体的体积V=V四棱锥E-ABCD+V三棱锥F-EBC=16+4=20.素养提升(1)转换顶点和底面是求三棱锥体积的一种常用的方法.(2)对于给出的一个不规则的几何体不能直接套用公式,常常需要运用分割法.(3)通过识别几何体的结构特征,提升直观想象的数学核心素养.3随堂演练PART THREE1.若长方体的长、宽、高分别为3 cm,4 cm,5 cm,则长方体的体积为√A.27 cm3B.60 cm3C.64 cm3D.125 cm3解析 V=3×4×5=60(cm3).长方体2.如图所示,在正方体ABCD-AB1C1D1中,四棱锥S-ABCD的体积占正方体体积的√解析 令正方体棱长为a,则V=a3,正方体3.已知正四棱锥,其底面边长为8,棱长为,则正四棱锥的侧面积为A.48B.64√C.80D.1204.棱台的上、下底面面积分别是2,4,高为3,则棱台的体积为________.5.如图所示,正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1的棱长为1,E 为线段B 1C 上的一点,则三棱锥A -DED 1的体积为_____.解析 =1A DED V -三棱锥1E DD A V -三棱锥课堂小结KE TANG XIAO JIE1.知识清单:(1)棱柱、棱锥、棱台的侧面积和表面积.(2)棱柱、棱锥、棱台的体积.(3)组合体的表面积与体积.2.方法归纳:等积法、割补法.3.常见误区:平面图形与立体图形的切换不清楚.4课时对点练PART FOUR基础巩固1.正方体的表面积为96,则正方体的体积为√A.48B.64C.16D.962.已知一直棱柱底面为正方形,它的底面边长为2,体对角线长为4,则这个棱柱的表面积是√3.一个棱柱和一个棱锥的高相等,底面积之比为2∶3,则棱柱与棱锥的体积之比为√解析 设棱柱的高为h,底面积为S,4.如图,ABC-A′B′C′是体积为1的三棱柱,则四棱锥C-AA′B′B的体积是√5.(多选)用平行于棱锥底面的平面去截棱锥,得到上、下两部分几何体且上下两部分的高之比为1∶2,则关于上下两几何体的说法正确的是A.侧面积之比为1∶4B.侧面积之比为1∶8C.体积之比为1∶27D.体积之比为1∶26√√解析 依题意,上部分为小棱锥,下部分为棱台,所以小棱锥与原棱锥的底面边长之比为1∶3,高之比为1∶3,所以小棱锥与原棱锥的侧面积之比为1∶9,体积之比为1∶27,即小棱锥与棱台的侧面积之比为1∶8,体积之比为1∶26.6.棱长都是3的三棱锥的表面积S为______,体积为_____.解析 因为三棱锥的四个面是全等的正三角形,7.正三棱柱ABC-A1B1C1的底面边长为2,侧棱长为,D为BC的中点,1则三棱锥A-B1DC1的体积为____.8.一个正四棱台,其上、下底面均为正方形,边长分别为8 cm和18 cm,1 012侧棱长为13 cm,则其表面积为_______ cm2.9.现有一个底面是菱形的直四棱柱,它的体对角线长为9和15,高是5,求该直四棱柱的侧面积、表面积.解 如图,设底面对角线AC=a,BD=b,交点为O,体对角线A1C=15,B1D=9,∴a2+52=152,b2+52=92,∴a2=200,b2=56.∵该直四棱柱的底面是菱形,∴AB=8.∴直四棱柱的侧面积S侧=4×8×5=160.行于底面的平面所截,得到正六棱台OO′和较小的棱锥PO′.(1)求大棱锥、小棱锥、棱台的侧面面积之比;解 由题意知S∶S大棱锥侧=1∶4,小棱锥侧则S大棱锥侧∶S小棱锥侧∶S棱台侧=4∶1∶3.(2)若大棱锥PO的侧棱长为12 cm,小棱锥的底面边长为4 cm,求截得的棱台的侧面面积和表面积.。