您的当前位置:首页正文

高中数学:空间几何体的表面积和体积

2020-12-18 来源:星星旅游
高中数学:空间几何体的表面积和体积

一、空间几何体的表面积

问题1:有一只蚂蚁从圆柱的下底面圆周上一点A出发,沿着圆柱侧面爬行一周,到达上底面圆周上一点B(线段AB是圆柱的一条母线),问蚂蚁爬行的最短路线是多长? 平面展开图:沿着多面体的某些棱将它们展开成平面图形,这个平面图形叫做该几何体的平面展开图。 (一)棱柱、棱锥、棱台的侧面积

1、直棱柱:侧棱和底面垂直的棱柱叫做直棱柱。其侧面展开图是一个矩形。

正棱柱:底面为正多边形的直棱柱叫做正棱柱。

◆S

直棱柱侧

=ch其中c为棱柱的底面周长,h直棱柱的

高。 2、正棱锥

定义:如果一个棱锥的底面是正多边形,并且顶点在底面的正投影是底面中心,这样的棱锥叫做正棱锥。 性质:

(1)正棱锥的侧棱长相等。 (2)侧棱和底面所成的角相等。 棱锥的侧面展开图是由各个侧面组成的。

◆S正棱锥侧=ch´(其中c为棱锥底面周长,h’为侧面等腰三角形底边上的高——斜高) 3、正棱台

定义:正棱锥被平行于底面的平面所截,截面与底面之间的部分叫做正棱台。

侧面展开图是由各个侧面组成的。

S正棱台侧=

(c + c’)h’

(其中c,c’为棱台上下底面的周长,h’为各个等腰梯形的高,即棱台的斜高)。

(二)、圆柱、圆锥、圆台的侧面积

把圆柱、圆锥、圆台的侧面沿着它们的一条母线剪开后展在平面上,展开图的面积就是它们的侧面积。 1、圆柱的侧面积

◆如果圆柱底面半径是r,周长是c,侧面母线长是l,那么它的侧面积是

2、圆锥的侧面积

◆如果圆锥底面半径是r,周长是c,侧面母线长是l,那么它的侧面积是

3、圆台的侧面积

◆如果圆台的上、下面半径是线长是,那么它的侧面积是

周长分别是

侧面母

二、柱锥台的体积公式

长方体的体积公式是什么?如:某长方体的长宽高分别是7cm,5cm,4cm,其体积为多少,即为多少个正方体?

1、祖暅原理

两等高的几何体若在所有等高处的水平截面的面积相等,则这两个几何体的体积相等。

2、柱体的体积公式

3、锥体的体积公式

4、台体的体积计算公式

◆柱体,锥体,台体之间的关系:

5、球体的体积公式与表面积公式 (1)利用祖暅原理可得

(2)利用极限的思想推导出球的表面积公式:S球面=4πR2

典型例题

例1. 有一根长为5 cm,底面半径为1 cm的圆柱形铁管,用一段铁丝在铁管上缠绕4圈,并使铁丝的两个端点落在圆柱的同一母线的两端,则铁丝的最短长度为多少厘米?(精确到0.1 cm)

解:由题意知:BC=5 cm,AB=8,点A与点C就是铁丝的起止位置,故线段AC的长度即为铁丝的最短长度。AC=

例2. 如图是一个奖杯的三视图,(单位:cm)试计算这个奖杯的体积(精确到0.01cm3)。

解:V正四棱台=

V长方体=6V球 =

V= V

正四棱台

=864

+ V长方体+ V球

例3. 一个圆柱形的锅炉,底面直径d=1m,高h=2.3m。求锅炉的表面积(保留2个有效数字)。

解:底面半径r= S侧面积= cl=2 S表面积 = S侧面积+ S底面积=2.3 +

例4. 一个正三棱台的上下底面边长分别为3cm和6cm,高是cm,求三棱台的侧面积。

=2.3 8.7

解:如图BC于D,连结E

DE=DO-S正三棱台

,,并延长交

。连接AO并延长交,过

EAD于

▍ ▍ ▍

因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容