高考数学一轮复习全程复习构想·数学(文)【统考版】第二节 空间几何体的表面积和体积(课件)
展开·最新考纲·了解球、棱柱、棱锥、台的表面积和体积的计算公式.
·考向预测·考情分析:高考常以三视图为载体,主要考查柱、锥、球的表面积和体积,以选择题、填空题的形式出现,属于容易题. 学科素养:通过空间几何体的表面积与体积的计算考查直观想象、数学运算的核心素养.
一、必记2个知识点1.圆柱、圆锥、圆台的侧面展开图及侧面积公式
2.空间几何体的表面积与体积公式
三、必练4类基础题(一)判断正误1.判断下列说法是否正确(请在括号中打“√”或“×”).(1)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)锥体的体积等于底面面积与高之积.( )(3)台体的体积可转化为两个锥体的体积之差.( )(4)球的体积之比等于半径之比的平方.( )
(二)教材改编2.[必修2·P27练习T1改编]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________cm.
解析:设底面半径为r,由侧面展开图为半圆可知,圆锥母线长l=2r,所以S表=πr2+πrl=πr2+πr·2r=3πr2=12π,所以r2=4,所以r=2.
3.[必修2·P29习题B组T1改编]某几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积等于_____,表面积等于________.
解析:设圆柱底面圆半径为r,高为h,依题意,圆柱体积为V=πr2h,即2 000×1.62≈3×r2×13.33,所以r2≈81,即r≈9尺,所以圆柱底面圆周长为2πr≈54尺,即圆柱底面圆周长约为5丈4尺.
5.(不会分类讨论致误)圆柱的侧面展开图是边长为6π和4π的矩形,则圆柱的表面积为__________________.
24π2+8π或24π2+18π
解析:圆柱的侧面积S侧=6π×4π=24π2.①以边长为6π的边为轴时,4π为圆柱底面圆周长,所以2πr=4π,即r=2.所以S底=4π,所以S表=24π2+8π.②以4π所在边为轴时,6π为圆柱底面圆周长,所以2πr=6π,即r=3,所以S底=9π,所以S表=24π2+18π.
(四)走进高考6.[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________.
反思感悟 三类几何体表面积的求法
角度2 割补法求体积[例3] 在如图所示的斜截圆柱中,已知圆柱底面的直径为4 cm,母线长最短5 cm,最长8 cm,则斜截圆柱的体积V=________ cm3.
一题多变 (变问题)若例3中条件不变,求斜截圆柱的侧面面积S=________cm2.
反思感悟 (1)处理体积问题的思路
(2)求体积的常用方法①直接法:对于规则的几何体,利用相关公式直接计算.②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.③等体积法:选择合适的底面来求几何体体积,常用于求三棱锥的体积,即利用三棱锥的任一个面作为三棱锥的底面进行等体积变换.
【对点训练】1.如图,在直四棱柱ABCD-A1B1C1D1中,底面ABCD是平行四边形.点E是棱BB1的中点,点F是棱CC1上靠近C1的三等分点,且三棱锥A1-AEF的体积为2,则四棱柱ABCD-A1B1C1D1的体积为( )A.12 B.8 C.20 D.18
2.图1是一种生活中常见的容器,其结构如图2所示,其中ABCD是矩形,ABFE和CDEF都是等腰梯形,且AD⊥平面CDEF.现测得AB=20 cm,AD=15 cm,EF=30 cm,AB与EF间的距离为25 cm,则几何体EF-ABCD的体积为( ) A.2 500 cm3 B.3 500 cm3C.4 500 cm3 D.3 800 cm3
考点三 空间几何体的外接球与内切球[创新性]角度1 几何体的外接球[例5] (1)[2023·天津市武清区检测]《九章算术》中将四个面都为直角三角形的三棱锥称之为鳖臑.若三棱锥P-ABC为鳖臑,PA⊥平面ABC,PA=AB=2,AC=4,三棱锥PABC的四个顶点都在球O的球面上,则球O的表面积为( )A.12π B.20π C.24π D.32π
反思感悟 处理球的“接”问题的策略把一个多面体的几个顶点放在球面上即为球的外接问题.解决这类问题的关键是抓住外接的特点,即球心到多面体的顶点的距离等于球的半径.
一题多变 (变条件,变问题)若例6(1)中“若三棱锥P-ABC有一个内切球O,”改为“若三棱锥P-ABC的四个顶点都在球O的球面上,”则球O的表面积为________.
反思感悟 (1)处理球的“切”问题的策略,解决与球的内切问题主要是指球内切多面体与旋转体,解答时首先要找准切点,通过作截面来解决.如果内切的是多面体,则作截面时主要抓住多面体过球心的对角面来作.(2)解决与球有关的切、接问题,其通法是作截面,将空间几何问题转化为平面几何问题求解,其解题的思维流程是:
微专题28 数学文化与立体几何的交汇
纵观近几年高考,立体几何以数学文化为背景的问题层出不穷,让人耳目一新.从中国古代数学文化中挖掘素材,考查立体几何的有关知识,既符合考生的认知水平又可以引导考生关注中华优秀传统文化,并提升审题能力,增加对数学文化的理解,发展数学核心素养.
名师点评 求解与数学文化有关的立体几何问题,首先要在阅读理解上下功夫,明确其中一些概念的意义,如“堑堵”“阳马”和“鳖臑”等的特征是求解相关问题的前提,其次目标要明确,根据目标联想相关公式,然后进行求解.
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