柱体、锥体和台体的表面积的计算讲解
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高中数学知识点:圆柱、圆锥、圆台的表面积
圆柱、圆锥、圆台是旋转体,它们的底面是圆面,易求面积,而它们的侧面是曲面,应把它们的侧面展开为平面图形,再去求其面积.
1.圆柱的表面积
(1)圆柱的侧面积:圆柱的侧面展开图是一个矩形,如下图,圆柱的底面半径为r ,母线长l ,那么这个矩形的长等于圆柱底面周长C=2πr ,宽等于圆柱侧面的母线长l (也是高),由此可得S 圆柱侧=C l =2πr l .
(2)圆柱的表面积:2222()S r rl r r l πππ=+=+圆柱表.
2.圆锥的表面积
(1)圆锥的侧面积:如下图(1)所示,圆锥的侧面展开图是一个扇形,如果圆锥的底面半径为r ,母线长为l ,那么这个扇形的弧长等于圆锥底面周长C=πr ,半径等于圆锥侧面的母线长为l ,由此可得它的侧面积是12
S Cl rl π==圆锥侧.
(2)圆锥的表面积:S 圆锥表=πr 2+πr l .
3.圆台的表面积 (1)圆台的侧面积:如上图(2)所示,圆台的侧面展开图是一
个扇环.如果圆台的上、下底面半径分别为r '、r ,母线长为l ,那么这个扇形的面积为π(r '+r)l ,即圆台的侧面积为S 圆台侧=π(r '+r)l .
(2)圆台的表面积:22('')S r r r l rl π=+++圆台表.
要点诠释:
求旋转体的表面积时,可从旋转体的生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、母线长与对应的侧面展开图中的边长之间的关系.
4.圆柱、圆锥、圆台的侧面积公式之间的关系如下图所示.。
几何体的表面积和体积公式一、柱体。
1. 棱柱。
- 表面积公式:- 直棱柱的表面积S = 2S_底+S_侧,其中S_底为底面多边形的面积,S_侧为侧面积。
若直棱柱底面多边形的边长为a,边数为n,棱柱的高为h,则S_侧=nah。
- 体积公式:V = S_底h,h为棱柱的高。
2. 圆柱。
- 表面积公式:S = 2π r^2+2π rh,其中r为底面半径,h为圆柱的高。
- 体积公式:V=π r^2h。
二、锥体。
1. 棱锥。
- 表面积公式:S = S_底+S_侧,棱锥的侧面积S_侧等于各个侧面三角形面积之和。
若棱锥底面多边形的边长为a,边数为n,斜高(侧面三角形底边上的高)为h',则S_侧=(1)/(2)nah'。
- 体积公式:V=(1)/(3)S_底h,h为棱锥的高。
2. 圆锥。
- 表面积公式:S=π r^2+π rl,其中r为底面半径,l为母线长。
- 体积公式:V = (1)/(3)π r^2h,h为圆锥的高。
三、台体。
1. 棱台。
- 表面积公式:S = S_上底+S_下底+S_侧,棱台的侧面积S_侧=(1)/(2)(n(a + b)h'),其中n为底面边数,a为上底面多边形的边长,b为下底面多边形的边长,h'为斜高。
- 体积公式:V=(1)/(3)h(S_上底+S_下底+√(S_上底)S_{下底}),h为棱台的高。
2. 圆台。
- 表面积公式:S=π r^2+π R^2+π l(R + r),其中r为上底面半径,R为下底面半径,l为母线长。
- 体积公式:V=(1)/(3)π h(r^2+R^2+rR),h为圆台的高。
四、球体。
- 表面积公式:S = 4π R^2,其中R为球的半径。
- 体积公式:V=(4)/(3)π R^3。