专题8.3 简单几何体的表面积与体积(解析版)
专题8.3 简单几何的表面积与体积
运用一 体积
【例1】（1）（2019·北京高二学业考试）如图，在直三棱柱111ABC A B C -中，AB AC ⊥，如果3AB =，
1AC =，12AA =，那么直三棱柱111ABC A B C -的体积为( )
A.2
B.3
C.4
D.6
（2）（2019·云南省玉溪第一中学高二月考）一个四棱锥的三视图如图所示，则该四棱锥的体积为（ ）
B. D.（3）某几何体的三视图如图所示，该几何体的体积是（ ）
A.
112
3
B.
136
3
C.48
D.56
【答案】（1）B （2）A （3）C 【解析】（1）因为AB AC ⊥，所以3
22
ABC
AB AC S ?=
=； 所以1111
3
232
ABC A B C ABC V S
AA -=?=?=，故选：B.
（2）由三视图知，该几何体是一个直四棱锥，底面是一个直角梯形，底面积为
()122
+=
，高为2，
因此，这个四棱锥的体积为123=，故选：A.
（3）根据三视图知，该几何体是平放的四棱柱，如图所示，且该四棱柱的底面为等腰梯形， 棱柱的高为4，它的体积为()1
2444482
V Sh ==
?+??=．故选：C ．
【举一反三】
1．（2019·北京高一期末）已知圆柱的侧面展开图是一个边长为2π的正方形，则这个圆柱的体积是（ ） A ．2
2π B ．2
π
C ．
2
2
π D ．
2
3
π
【答案】A
【解析】底面圆周长22l r ππ==，1r = ，2S r ππ==所以222V Sh πππ==?= 故选：A
2．（2019·河北高三月考（理））圆锥的母线长是4，侧面积是4π，则该圆锥的高为（ ）
A B ．4
C ．3
D ．2
【答案】A
【解析】
设母线为l ，底面半径为r ，高为h ，则4rl ππ=，1r =，所以h =.答案选A
3．设正六棱锥的底面边长为1 ）
A. C. D.2
【答案】B
【解析】由底面边长为12h ==.
又因为底面积16222S =??=112332
V Sh ==??=故选B.
4．已知圆台上、下底面的面积分别为π，4π，侧面积为6π，则这个圆台的体积为（ ）．
A ．14π
B ．143
π
C ．
3
D ．
【答案】C
【解析】依题意知圆台上底面半径为1r = ，下底面半径为2R =
如图所示圆台展开为一个圆环的一部分即ABCD ，其小扇形弧长2AD π=，大扇形弧长4BC π=， 由
2BC AD
=知道OA AB l == ，则圆台的侧面积11
622
S BC OB AD OA π=
-=2l ?= 所以高h =
圆台的体积221()3V h r rR R π=
++= 故选C 5．（2019·四川绵阳中学高一月考）圆台上底半径为2，下底半径为6，母线长为5，则圆台的体积为（ ） A.40π B.52π
C.50π
D.
212
3
π 【答案】B
【解析】作出圆台的轴截面如图所示：
上底面半径2MD =，下底面半径6NC =，过D 做DE 垂直NC ， 则624EC =-=由5CD =故3DE =即圆台的高为3,
所以圆台的体积为221
3(26523
V πππ=
???+?+=.故选：B ． 运用二 表面积
【例2】(1)（2019·山西高二月考（文））已知圆柱的轴截面为正方形，且圆柱的体积为54π，则该圆柱的侧面积为() A.27π
B.36π
C.54π
D.81π
(2)（2019·福建高三月考（文））《九章算术》中，将底面是直角三角形的直三棱柱称为“堑堵”．某“堑堵”的三视图如图所示，则它的表面积为（ ）
A ．2
B ．4+
C ．4+
D ．6+
(3)（2019·安徽高二期末（文））如图，长度为1的正方形网格纸中的实线图形是一个多面体的三视图，则该多面体表面积为（ ）
A ．16+
B ．16+
C ．12+
D ．12+
【答案】(1)B(2)D(3)D
【解析】(1)设圆柱的底面半径为r ．因为圆柱的轴截面为正方形，所以该圆柱的高为2r ．因为该圆柱的体积为54π，23π2π54πr h r ==，解得3r =，所以该圆柱的侧面积为2π236r r ?=π．
(2),斜边是2，且侧棱与底面垂直，侧棱长是2，
∴几何体的表面积1
2222262
S =?+??=+故选：D ． (3)由三视图还原原几何体如图，
该几何体为四棱锥，底面是矩形，AD ＝4，AB ＝2，四棱锥的高为2．
则其表面积为S 111
424222412222
=?+??+?????=+．故选：D ． 【举一反三】
1．（2019·湖南高一期末）已知一个圆柱的高是底面圆半径的2倍，则该圆柱的侧面积与表面积的比值为（ ） A.
1
4
B.
12
C.
23
D.
45
【答案】C
【解析】设圆柱底面圆的半径为r ，则高2h r =，该圆柱的侧面积为224r h r ππ?=，表面积为
2
2
2
426r r r πππ+=，故该圆柱的侧面积与表面积的比值为22
42
63
r r ππ=. 2．（2019·湖南高三期末（文））一个几何体的三视图如图所示，则该几何体的表面积为（ ）
A ．
B ．
C ．
D ．5
【答案】A
【解析】
1234511122222
S S S S S S =++++=+
+++=+ 故答案选A 3．若圆锥的轴截面是正三角形，则它的侧面积是底面积的（ ）
A 倍
B ．3倍
C ．2倍
D ．5倍
【答案】C
【解析】由题意可知，如下图所示，设OC r =，则2AC r =
所以圆锥的底面积为2
1S r π=，圆锥的侧面积为()221
2222
S r r r ππ=
?= 即圆锥的侧面积是底面积的2
2212=2S r S r
ππ=倍故答案选C 运用三 球
【例3】(1)由球O 的球面上一点P 作球的两两互相垂直的三条弦PA ，PB ，PC ．已知3cm PA =
，PB =
，
PC =，求球O 的表面积和体积．
(2)（2019·四川石室中学高三月考（文））已知球O 的内接圆锥体积为23
π
，其底面半径为1，则球O 的表面积为__________.
(3)正方体的外接球与内切球的半径之比为（ ） A
B
C ．2:1
D ．3:1
【答案】(1)(
)2
36cm
π,()3
36cm π(2)254
π(3)B 【解析】(1)以点P 为一个顶点，PA ，PB ，PC 为三条相邻棱，构造长方体PADB CEFG -．
由于点P ，A ，B ，C 都在球O 的球面上，显然长方体PADB CEFG -内接于球O ，其对角线PF 长就是球O 的直径，所以
()26cm R ==，3cm R =．
()
22436cm S R ππ∴==球，()334
36cm 3
V R ππ==球．
(2)由圆锥体积为23
π
，其底面半径为1，设圆锥高为h
则
221
133
h ππ=??，可求得2h = 设球半径为R ，可得方程：()2
221R R --=，解得：54
R =
25254=164
S ππ∴=?
本题正确结果：254π
(3)设正方体的边长为1，画出图像如下图所示，设O 为正方体体对角线的交点，1O 为上底ABCD 的中心，
所以正方体外接球的半径为12AC OA =
==
，正方体内切球的半径为111122OO CC ==，故
正方体的外接球与内切球的半径之比为
1
:22
=，故选B.
【举一反三】
1．已知一个高为16的圆锥内接于一个体积为972π的球，在圆锥内又有一个内切球．求： （1）圆锥的侧面积． （2）圆锥内切球的体积．
【答案】（1）侧面积96S π=；（2）2563
V π
=
【解析】(1)作出轴截面, 如下图所示：则等腰三角形CAB 内接于圆O ,而圆1O 内切于CAB ?,设圆O 的半径为R ,由题意,得3
4
9723
R ππ=,3729R ∴=, 918R CE =∴=; 已知162CD ED =∴=,连接AE ,
CE 是直径,CA AE ∴⊥,
21816288CA CD CE =?=?=,CA ∴=,
AB CD ⊥, ,216232AD CD DE ∴=?=?=,AD ∴=,
所以圆锥的侧面积96S AD CA πππ=??=?=; (2)设圆锥的内切球1O 的半径为r ,也即CAB ?的内切圆的半径为r ，
ABC ?的周长为c ==,
11
1622
ABC S AB CD ?∴=??=?=,
又三角形的面积1
2ABC S c r ?=
??，所以12
r ?= 4r ∴=;
∴圆锥的内切球1O 的体积34256
33
V r ππ==.
2．（2019·广东实验中学高三月考（理））三棱锥P ABC -的底面ABC 是等腰三角形，120C ∠=，侧面
PAB 是等边三角形且与底面ABC 垂直，2AC =，则该三棱锥的外接球表面积为__________．
【答案】20π
【解析】由题意，由余弦定理2
2
2
1AB =2+2-222-2??
???∴ ???
，ABC 的外接圆半径
21,R R =
∴=等边三角形PAB 的高为3，设球的半径为,r 球心到底面的距离为x ，则22222r 2x 13x =+=+-（），
所以x 1=，所以该三棱锥的外接球的表面积为24r 20ππ=． 故答案为：20π．
3．已知棱长为a 的正方体，甲球是正方体的内切球，乙球是正方体的外接球，丙球与正方体的各棱都相切，则甲、乙、丙三球的表面积之比为（ ）．
A ．9
1:3:
4
B ．1:3:2
C ．
D ．3
1:
2
【答案】B
【解析】由已知得甲球是正方体的内切球，示意图如下图1，从中截面可以看出甲球的直径等于正方体的棱
长，设甲球的半径为1R ，则12R a =，所以12a R =，所以甲球的表面积为2
2211442a S R a πππ??=== ???
； 乙球是正方体的外接球，示意图如下图2, 从中截面可以看出乙球的直径等于正方体的体对角线长，设乙球
的半径为2R ，则22R =
=，所以2R =
，所以乙球的表面积为
2
22
22
443
2
S R a
πππ
??
===
?
?
??
；
丙球与正方体的各条棱相切，示意图如下图3, 从中截面可以看出丙球的直径等于正方体的面对角线长，设丙球的半径为3R
，则
3
2R==
，所以
32
R=
，所以丙球的表面积为
2
22
33
442
2
S R a
πππ
??
===
?
?
??
；
所以()()()
222
123
:::3:21:3:2
S S S a a a
πππ
==，
故选：B.
1．（2019·四川棠湖中学高二月考）一个棱长为2的正方体被一个平面截去部分后，余下部分的三视图如图所示，则截去部分与剩余部分体积的比为（）
A ．1：3
B ．1：4
C ．1：5
D ．1：6
【答案】A
【解析】由题意可知：几何体被平面ABCD 平面分为上下两部分，
设正方体的棱长为2，上部棱柱的体积为：
1
21222
???=； 下部为：22226??-=，截去部分与剩余部分体积的比为：
1
3
．故选：A ． 2．（2019·全国高三月考（理））某几何体的三视图如图所示，则该几何体的体积是（）
A.
2
3
B.
43
C.83
D.
163
【答案】C
【解析】根据三视图可得对应的几何体为四棱锥P ABCD - ， 它是正方体中去掉一个三棱锥和三棱柱，
又2ABCD S ==矩形，P 到底面ABCD ，故1833
V =?=， 故选C.
3．（2019·天水市第一中学高三月考（理））已知一个简单几何体的三视图如图所示，则该几何体的体积为
A.36π+
B.66π+
C.312π+
D.12
【答案】A
【解析】由三视图知，该几何体有四分之一圆锥与三棱锥构成，故体积为
21111
3433436,4332
V ππ=????+????=+，故选A.
4．（2019·安徽省泗县第一中学高二期末（文））某几何体的三视图如图所示，则该几何体的体积等于（）
A ．12
B ．15
C ．18
D ．21
【答案】B
【解析】根据三视图可得出该几何体为底面为直角梯形的直棱柱，底面积1
(23)252
S =?+?=，故该几何体的体积5315V =?=，故选：B ．
5（2019·广东高一期末）已知圆柱的轴截面为正方形，且该圆柱的侧面积为36π，则该圆柱的体积为 A.27π B.36π
C.54π
D.81π
【答案】C
【解析】设圆柱的底面半径r .因为圆柱的轴截面为正方形，所以该圆柱的高为2r 因为该圆柱的侧面积为36π，所以2236r r ππ?=，解得3r =， 故该圆柱的体积为2232354r h πππ=???=.故答案选C
6．（2019·江西上高二中高二月考（理））圆锥的母线长为4，侧面展开图为一个半圆，则该圆锥表面积为（ ） A ．10π B ．12π
C ．16π
D ．18π
【答案】B
【解析】一个圆锥的母线长为4，它的侧面展开图为半圆， 半圆的弧长为1
2442
l ππ=
??=，即圆锥的底面周长为4π， 设圆锥的底面半径是r ，则得到24r ππ=，解得2r
，这个圆锥的底面半径是2，
∴圆锥的表面积为242212S πππ=??+?=．故选：B ．
7．（2019·江苏高一期末）已知圆锥的底面半径为1，母线与底面所成的角为3
π
，则此圆锥的侧面积为（ ）
A. B.2π
D.π
【答案】B
【解析】由于圆锥的底面半径1r =，母线与底面所成的角为
3
π， 所以母线长
121cos
3
2
r l π
=
=
= ，故圆锥的侧面积=2S rl ππ=；故答案选B 8．（2019·河北高一月考）如图，一个圆柱和一个圆锥的底面直径和它们的高都与一个球的直径相等，这时圆柱、圆锥、球的表面积之比为（ ）
A
．6:1):4+ B
．64 C
．5:1):4+
D
．5:4
【答案】A
【解析】设球的半径为R ，圆柱的表面积222
1S 246R R R πππ=+=。
圆锥的表面积2S S S =+侧底，2
S R π=底，21
lR 2
S R =
=侧，故)
22S 1R π=。
球表面积2
3S 4R π=，所以)
)
2
22
123S S S 614614R R R πππ==：：：
：，故选A 9．（2018·辽宁高一期末）用一个平行于圆锥底面的平面截这个圆锥，截得圆台上下底面半径的比是1：4，且该圆台的母线长为9，则截去的圆锥的母线长为（ ） A.
9
4
B.3
C.12
D.36
【答案】B
【解析】根据题意，设圆台的上、下底面的半径分别为r 、R ， 设圆锥的母线长为L ，截得小圆锥的母线长为l ， ∵圆台的上、下底面互相平行 ∴
1
4
l r L R ==，可得L=4l ∵圆台的母线长9，可得L ﹣l =9 ∴
3
L 4
=9，解得L=12， ∴截去的圆锥的母线长为12-9=3 故选：B
10．（2019·新疆乌鲁木齐市第70中高一期末（理））圆台的一个底面圆周长是另一个底面圆周长的3倍，母线长为3，圆台的侧面积为84π，则圆台较小底面圆的半径为( ) A.3 B.5
C.6
D.7
【答案】D
【解析】设圆台较小底面圆的半径为r ，由已知有另一底面圆的半径为3r ，而圆台的侧面积公式为
(3)4384,7r r l r r πππ+=??==，选D.
11．（2019·安徽高一期末）一个圆锥的侧面积为6π，底面积为4π，则该圆锥的体积为________．
【答案】
3
【解析】设圆锥的底面半径为r ，母线长为l ，其侧面积为6π，底面积为4π，
则246r rl ππππ
?=?=?，解得2r ，3l =，∴高h
∴2
1=3
V r h π圆锥＝143
π?3
．
． 12．（2018·河北邢台一中高一月考（文））圆台的上下底面半径分别为1、2，母线与底面的夹角为60°，则圆台的侧面积．．．为________. 【答案】6π 【解析】
12r R ==，，()1
21cos60122
l =-÷?=÷=
()326S r R l πππ∴=+=?=圆台侧故答案为6π
13．（2018·广州市培正中学高一单元测试）一个圆台的两底面的面积分别为π，16π，侧面积为25π，则这个圆台的高为_____ 【答案】4
【解析】圆台的两底面的面积分别为π，16π， 所以12,16S S ππ==，所以1,4r R ==，
25()S r R L ππ==+，所以5L =，
所以4h ==，故答案是4.
14．（2017·浙江高二期中）若圆台的高是3，一个底面半径是另一个底面半径的2倍，母线与下底面所成的角是45，则这个圆台的侧面积是___________.
【答案】
【解析】设上底半径为r ，则下底半径为2r ，由母线与下底面所成的角是45，轴截面是底角为45的等腰
梯形，因为圆台的高是3h = ，可得23,h r r r l =-===∴侧面积为()2S r r l π=+=，故
答案为.
15．（2017·安徽高二月考（文））一个圆台上、下底面的半径分别为3cm 和8cm ，若两底面圆心的连线长为12cm ，则这个圆台的表面积为__________2cm ． 【答案】216π
【解析】如图，过点A 作AC ⊥OB ，交OB 于点C .
在Rt △ABC 中，AC ＝12 cm ，BC ＝8－3＝5 cm.∴AB ＝13(cm)．
16．（2019·四川双流中学高三月考（文））某简单组合体的三视图如图所示，则该组合体的体积为 .
【答案】
33
+
【解析】
由三视图可知：该几何体是由一个三棱锥和半个圆锥组合而成
=，三棱锥的底面面积为1
4242
??=，圆锥的底面半径为：2 ，
所以组合体的体积为1114433233
V π=?????=+
17（2019·安徽高一期末）一个几何体的三视图如图，则该几何体的体积为 .
【答案】
28
3
【解析】由三视图可知该几何体为正四棱台，下底面边长为4，上底面边长为2，高为1，所以4S =上底，
16S =下底
，∴该正四棱台的体积()
128
416133
V =?+?=.
18．一个圆柱的底面直径与高都等于一个球的直径，则圆柱的全面积与球的表面积之比为. 【答案】3:2
【解析】设球的半径为R ,则该圆柱的底面半径为R ，高为2R
所以圆柱的表面积为：222226R R R R πππ+?=,球的表面积为：24R π 则圆柱的全面积与球的表面积之比为3:2故答案选B
19．（2019·福建高一期末）一个圆柱的轴截面是正方形，其侧面积与一个球的表面积相等，那么这个圆柱的体积与这个球的体积之比为 . 【答案】3：2
【解析】设圆柱的底面半径为r ，轴截面正方形边长a ，则2a r =，
可得圆柱的侧面积2
124S ra r ππ==，
再设与圆柱表面积相等的球半径为R ，
则球的表面积22
244S R r ππ==，解得R r =， 因此圆柱的体积为23
12V r a r ππ=?=，球的体积为33
24433
V R r ππ=
=， 因此圆柱的体积与球的体积之比为
123
2
V V =． 20．（2019·云南民族中学高三月考）已知直三棱柱111ABC A B C -的底面为直角三角形，且两直角边长分别为1
和
，则该三棱柱的外接球的体积为 . 【答案】
323
π
【解析】由题意，将直三棱柱111ABC A B C -补成为长方体，如图所示，
4=，
设长方体的外接球的半径为R ，则24R =，2R =， 所以该长方体的外接球的体积343233
V R ππ=
=，
21．（2019·湖北襄阳四中高三月考（理））如图，在四棱锥P ABCD -中，顶点P 在底面的投影O 恰为正
方形ABCD 的中心且AB =设点M ，N 分别为线段PD ，PO 上的动点，已知当AN MN ＋取得最小值时，动点M 恰为PD 的中点，则该四棱锥的外接球的表面积为____________．
A.
643
π
B.
163
π
C.
254
π
D.
649
π
【答案】A 【解析】
四边形ABCD 为正方形，顶点P 在底面投影O 为正方形ABCD 中心
∴四棱锥P ABCD -为正四棱锥
在PC 上取一点M '，使得PM PM '=，则M N MN '=
AN MN AN M N '∴+=+
,,A N M '三点共面 ,,A N M '∴三点共线时，AN M N '+最小，最小值为AM '
AN MN +取最小值时，M 为PD 中点 M '∴为PC 中点
又当AM PC '⊥时，AM '最小 PA AC PC ∴==
884AC =+= PO ∴==设四棱锥P ABCD -外接球半径为R
则()
2
24R R
=+，解得：R =
∴四棱锥P ABCD -外接球的表面积：216644433
S R πππ==?
= 22（2019·陕西高一期末）在三棱锥S ABC -中，三个侧面两两互相垂直，侧面,,SAB SAC SBC ???的面积分别为1,1,2，则此三棱锥的外接球的表面积为 . 【答案】9π
【解析】由题意得侧棱,,SA SB SC 两两垂直，设,,SA x SB y SC z ===，
则因为,,SAB SAC SBC ???都是以S 为顶点的直角三角形，又,,SAB SAC SBC ???的面积分别为1,1,2，
则224xy xz yz =??=??=?，解得122x y z =??
=??=?
， 则以,,SA SB SC
3=， 则三棱锥外接球直径为3，则此三棱锥的外接球的表面积为2
3
4()92
ππ?=，
23．如图，正四棱锥P ABCD -底面的四个顶点,,,A B C D 在球O 的同一个大圆上，点P 在球面上.若
16
3
P
ABCD
V ，则球O 的体积是 .
【答案】
323
π 【解析】设球O 的半径为R .因为正四棱锥P ABCD -底面的四个顶点,,,A B C D 在球O 的同一个大圆上，且点P 在球面上，所以PO ⊥底面,ABCD PO
R ，底面ABCD 的面积为22S R .因为163
P
ABCD
V ，所以321
216
23
3
3P
ABCD
R V R R ，解得2R =，所以球O 的体积3344
32ππ2π333
V R . 24．（2019·湖南衡阳市八中高三月考（文））在四面体SABC 中若三条侧棱
SA ，SB ，SC 两两互相垂直，且
SA =1，
SB ，SC ABCD 的外接球的表面积为 .
【答案】
6π
【解析】四面体SABC 中，共顶点
S 的三条棱两两相互垂直，且其长分别为1
， 所以四面体SABC 是长方体的一个角，扩展为长方体， 又四面体SABC 的四个顶点同在一个球面上，
而四面体SABC 的外接球与长方体的外接球相同，长方体的对角线就是球的直径，
简单几何体的表面积与体积
第2节简单几何体的表面积与体积 最新考纲了解球、棱柱、棱锥、台的表面积和体积的计算公式. 知识梳理 1.多面体的表(侧)面积 多面体的各个面都是平面，则多面体的侧面积就是所有侧面的面积之和，表面积是侧面积与底面面积之和. 2.圆柱、圆锥、圆台的侧面展开图及侧面积公式 3.简单几何体的表面积与体积公式 [常用结论与微点提醒] 1.正方体与球的切、接常用结论 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＝3a； 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＝2a.
2.长方体的共顶点的三条棱长分别为a，b，c，外接球的半径为R，则2R＝a2＋b2＋c2. 3.正四面体的外接球与内切球的半径之比为3∶1. 诊断自测 1.思考辨析(在括号内打“√”或“×”) (1)锥体的体积等于底面面积与高之积.() (2)球的体积之比等于半径比的平方.() (3)台体的体积可转化为两个锥体的体积之差.() (4)已知球O的半径为R，其内接正方体的边长为a，则R＝ 3 2a.() 解析(1)锥体的体积等于底面面积与高之积的三分之一，故不正确. (2)球的体积之比等于半径比的立方，故不正确. 答案(1)×(2)×(3)√(4)√ 2.(教材练习改编)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() A.1 cm B.2 cm C.3 cm D.3 2cm 解析由题意，得S 表 ＝πr2＋πrl＝πr2＋πr·2r＝3πr2＝12π，解得r2＝4，所以r＝2(cm). 答案 B 3.(2016·全国Ⅱ卷)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.32 3π C.8π D.4π 解析设正方体的棱长为a，则a3＝8，解得a＝2.设球的半径为R，则2R＝3 a，即R＝ 3.所以球的表面积S＝4πR2＝12π. 答案 A 4.(2017·全国Ⅲ卷)已知圆柱的高为1，它的两个底面的圆周在直径为2的同一个球的球面上，则该圆柱的体积为() A.π B.3π 4 C. π 2 D. π 4
简单几何体的表面积和体积(含答案)
简单几何体的表面积和体积 [基础知识] 1．旋转体的侧面积 2S 直棱柱侧＝______(c 为底面周长，h 为高) S 正棱锥侧＝______(c 为底面周长，h ′为斜高) S 正棱台侧＝1 2 (c ＋c ′)h ′(c ′，c 分别为上、下底面周长，h ′为斜高) 3．体积公式 (1)柱体：柱体的底面面积为S ，高为h ，则V ＝____．(2)锥体：锥体的底面面积为S ，高为h ，则V ＝_____ (3)台体：台体的上、下底面面积分别为S ′、S ，高为h ，则V ＝1 3 (S ′＋S ′S ＋S)h ． [基础练习] 1．用长为4、宽为2的矩形做侧面围成一个高为2的圆柱，此圆柱的轴截面面积为( ) A ．8 B ．8π C ．4π D ．2 π 2．一个圆柱的侧面展开图是一个正方形，则这个圆柱的全面积与侧面积的比为( ) A ．1＋2π2π B ．1＋4π4π C ．1＋2ππ D ．1＋4π2π 3．中心角为135°，面积为B 的扇形围成一个圆锥，若圆锥的全面积为A ，则A ∶B 等于( ) A ．11∶8 B ．3∶8 C ．8∶3 D ．13∶8 4．已知直角三角形的两直角边长为a 、b ，分别以这两条直角边所在直线为轴，旋转所形成的几何体的体积之比为( ) A ．a ∶b B ．b ∶a C ．a 2∶b 2 D ．b 2∶a 2 5．有一个几何体的三视图及其尺寸如图(单位：cm )，则该几何体的表面积和体积分别为( ) A ．24π cm 2, 12π cm 3 B ．15π cm 2, 12π cm 3 C ．24π cm 2, 36π cm 3 D ．以上都不正确 6．三视图如图所示的几何体的全面积是( ) A ．7＋ 2 B ．112＋ 2 C ．7＋ 3 D ．3 2 [典型例题] 例1. 如图，E 、F 分别为正方形ABCD 的边BC 、CD 的中点，沿图中虚线 将边长为2的正方形折起来，围成一个三棱锥，求此三棱锥的体积．
空间几何体的表面积与体积
§8.1 空间几何体的表面积与体积 基础自测 1.如图所示，在棱长为4的正方体ABCD-A 1B 1C 1D 1中，P 是A 1B 1上一点，且PB 1=4 1A 1B 1，则多面体P- BCC 1B 1的体积为 2.已知正方体外接球的体积为 3 32π,那么正方体的棱长等于 3.若三棱锥的三个侧面两两垂直，且侧棱长均为3，则其外接球的表面积是 . 4.三棱锥S-ABC 中，面SAB ，SBC ，SAC 都是以S 为直角顶点的等腰直角三角形，且AB=BC=CA=2，则三棱锥S-ABC 的表面积是 . 例1 如图所示，长方体ABCD-A 1B 1C 1D 1中，AB=a ，BC=b ，BB 1=c ，并且a >b >c >0.求沿着长方体的表面自A 到C 1 的最短线路的长. 例2 如图所示,半径为R 的半圆内的阴影部分以直径AB 所在直线为轴,旋转一周得到一几何体,求该几何体的表面积(其中∠BAC =30°)及其体积. 例3 如图所示，长方体ABCD —''''D C B A 中，用截面截下一个棱锥C — ''DD A ，求棱锥C —''DD A 的体积与剩余部分的体积之比.
例4 如图所示，在等腰梯形ABCD中，AB=2DC=2，∠DAB=60°，E为AB的中点，将△ADE与△BEC 分别沿ED、EC向上折起，使A、B重合，求形成的三棱锥的外接球的体积. 1.如图所示，在直三棱柱ABC- A1B1C1中，底面为直角三角形，∠ACB=90°，AC=6，BC=CC1=2.P是BC1上一动点，则CP+P A1的最小值是 . 2.如图所示，扇形的圆心角为90°，其所在圆的半径为R，弦AB将扇形分成两个部分，这两部分各以AO为轴旋转一周，所得旋转体的体积V1和V2之比为 3.如图，三棱锥A-BCD一条侧棱AD=8 cm，底面一边BC=18 cm，其余四条棱的棱长都是17 cm，求三棱锥A-BCD的体积. 4.如图所示，已知正四棱锥S—ABCD中，底面边长为a, 侧棱长为2a. （1）求它的外接球的体积； （2）求它的内切球的表面积.
空间几何体的表面积和体积公式大全
空间几何体的表面积与体积公式大全 一、 全（表）面积（含侧面积） 1、 柱体 ① 棱柱 ② 圆柱 2、 锥体 ① 棱锥：h c S ‘ 底棱锥侧21= ② 圆锥：l c S 底圆锥侧2 1 = 3 、 台体 ① 棱台：h c c S )(2 1 ‘下底上底棱台侧+= ② 圆台：l c c S )(2 1 下底上底棱台侧+= 4、 球体 ① 球：r S 24π=球 ② 球冠：略 ③ 球缺：略 二、 体积 1、 柱体 ① 棱柱 ② 圆柱 2 、 锥体 ① 棱锥 ② 圆锥
3、 ① 棱台 ② 圆台 4、 球体 ① 球： r V 33 4 π=球 ② 球冠：略 ③ 球缺：略 说明：棱锥、棱台计算侧面积时使用侧面的斜高h ' 计算；而圆锥、圆台的侧面积计算时使用母线l 计算。 三、 拓展提高 1、 祖暅原理：（祖暅：祖冲之的儿子） 夹在两个平行平面间的两个几何体，如果它们在任意高度上的平行截面面积都相等，那么这两个几何体的体积相等。 最早推导出球体体积的祖冲之父子便是运用这个原理实现的。 2、 阿基米德原理：（圆柱容球） 圆柱容球原理：在一个高和底面直径都是r 2 的圆柱形容器内装一个最大的 球体，则该球体的全面积等于圆柱的侧面积，体积等于圆柱体积的3 2 。
分析：圆柱体积：r r h S V r 3 222)(ππ=?==圆柱 圆柱侧面积：r h c S r r 2 42)2(ππ=?==圆柱侧 因此：球体体积：r r V 333 4 23 2ππ=?=球 球体表面积：r S 24π=球 通过上述分析，我们可以得到一个很重要的关系（如图） + = 即底面直径和高相等的圆柱体积等于与它等底等高的圆锥与同直径的球体积之和 3、 台体体积公式 公式： )(3 1 S S S S h V 下下 上 上台++= 证明：如图过台体的上下两底面中心连线的纵切面为梯形ABCD 。 延长两侧棱相交于一点P 。 设台体上底面积为S 上，下底面积为S 下高为h 。 易知：PDC ?∽PAB ?，设h PE 1=， 则h h PF +=1 由相似三角形的性质得： PF PE AB CD =
空间几何体的表面积和体积讲解及经典例题
空间几何体的表面积和体积 一．课标要求： 了解球、棱柱、棱锥、台的表面积和体积的计算公式（不要求记忆公式）。 二．命题走向 近些年来在高考中不仅有直接求多面体、旋转体的面积和体积问题，也有已知面积或体积求某些元素的量或元素间的位置关系问题。即使考查空间线面的位置关系问题，也常以几何体为依托.因而要熟练掌握多面体与旋转体的概念、性质以及它们的求积公式.同时也要学会运用等价转化思想，会把组合体求积问题转化为基本几何体的求积问题，会等体积转化求解问题，会把立体问题转化为平面问题求解，会运用“割补法”等求解。 由于本讲公式多反映在考题上，预测2009年高考有以下特色： （1）用选择、填空题考查本章的基本性质和求积公式； （2）考题可能为：与多面体和旋转体的面积、体积有关的计算问题；与多面体和旋转体中某些元素有关的计算问题； 三．要点精讲 1．多面体的面积和体积公式 长。 2．旋转体的面积和体积公式 12
下底面半径，R 表示半径。 四．典例解析 题型1：柱体的体积和表面积 例1．一个长方体全面积是20cm 2 ，所有棱长的和是24cm ，求长方体的对角线长. 解：设长方体的长、宽、高、对角线长分别为xcm 、ycm 、zcm 、lcm 依题意得：? ??=++=++24)(420 )(2z y x zx yz xy )2()1( 由（2）2 得：x 2 +y 2 +z 2 +2xy+2yz+2xz=36（3） 由（3）－（1）得x 2+y 2+z 2 =16 即l 2 =16 所以l =4(cm)。 点评：涉及棱柱面积问题的题目多以直棱柱为主，而直棱柱中又以正方体、长方体的表面积多被考察。我们平常的学习中要多建立一些重要的几何要素（对角线、切）与面积、体积之间的关系。 例2．如图1所示，在平行六面体ABCD —A 1B 1C 1D 1中，已知AB=5，AD=4，AA 1=3，AB ⊥AD ，∠A 1AB=∠A 1AD= 3 π。 （1）求证：顶点A 1在底面ABCD 上的射影O 在∠BAD 的平分线上； （2）求这个平行六面体的体积。 图1 图2 解析：（1）如图2，连结A 1O ，则A 1O ⊥底面ABCD 。作OM ⊥AB 交AB 于M ，作ON ⊥AD 交AD 于N ，连结A 1M ，A 1N 。由三垂线定得得A 1M ⊥AB ，A 1N ⊥AD 。∵∠A 1AM=∠A 1AN ， ∴Rt △A 1NA ≌Rt △A 1MA,∴A 1M=A 1N ， 从而OM=ON 。 ∴点O 在∠BAD 的平分线上。 （2）∵AM=AA 1cos 3 π =3×21=23 ∴AO=4 cos πAM =223 。 又在Rt △AOA 1中，A 1O 2 =AA 12 – AO 2 =9－ 29=2 9，
简单几何体表面积
运用二 表面积 【例2】(1)（2019·山西高二月考（文））已知圆柱的轴截面为正方形，且圆柱的体积为54π，则该圆柱的侧面积为() A.27π B.36π C.54π D.81π (2)（2019·福建高三月考（文））《九章算术》中，将底面是直角三角形的直三棱柱称为“堑堵”．某“堑堵”的三视图如图所示，则它的表面积为（ ） A ．2 B ．422+ C ．442+ D ．642+ (3)（2019·安徽高二期末（文））如图，长度为1的正方形网格纸中的实线图形是一个多面体的三视图，则该多面体表面积为（ ） A ．1662+ B ．1682+ C ．1262+ D ．1282+ 【答案】(1)B(2)D(3)D 【解析】(1)设圆柱的底面半径为r ．因为圆柱的轴截面为正方形，所以该圆柱的高为2r ．因为该圆柱的体积为54π，23π2π54πr h r ==，解得3r =，所以该圆柱的侧面积为2π236r r ?=π． (2)根据题意和三视图知几何体是一个放倒的直三棱柱，底面是一个直角三角形，两条直角2,斜边是2，且侧棱与底面垂直，侧棱长是2， ∴几何体的表面积12222222264 2.2 S =?+??=+故选：D ．
(3)由三视图还原原几何体如图， 该几何体为四棱锥，底面是矩形，AD ＝4，AB ＝2，四棱锥的高为2． 则其表面积为S 111424222224221282222=?+ ??+???+??=+．故选：D ． 【举一反三】 1．（2019·湖南高一期末）已知一个圆柱的高是底面圆半径的2倍，则该圆柱的侧面积与表面积的比值为（ ） A.14 B.12 C.23 D.45 【答案】C 【解析】设圆柱底面圆的半径为r ，则高2h r =，该圆柱的侧面积为224r h r ππ?=，表面 积为222 426r r r πππ+=，故该圆柱的侧面积与表面积的比值为224263r r ππ=. 2．（2019·湖南高三期末（文））一个几何体的三视图如图所示，则该几何体的表面积为（ ） A ．2+2 B ．2 C ．1+22 D ．5 【答案】A
空间几何体的表面积与体积教学设计教案
空间几何体的表面积与体积教学设计教案 1、教学目标 1、知识与技能（1）通过对柱、锥、台体的研究，掌握柱、锥、台的表面积和体积的求法。（2）能运用公式求解，柱体、锥体和台全的全积，并且熟悉台体与术体和锥体之间的转换关系。（3）培养学生空间想象能力和思维能力。 2、过程与方法（1）让学生经历几何全的侧面展一过程，感知几何体的形状。（2）让学生通对照比较，理顺柱体、锥体、台体三间的面积和体积的关系。 3、情感与价值通过学习，使学生感受到几何体面积和体积的求解过程，对自己空间思维能力影响。从而增强学习的积极性。 2、教学重点/难点重点：柱体、锥体、台体的表面积和体积计算难点：台体体积公式的推导 3、教学用具投影仪等、 4、标签数学，立体几何教学过程 1、创设情境（1）教师提出问题：在过去的学习中，我们已经接触过一些几何体的面积和体积的求法及公式，哪些几何体可以求出表面积和体积？引导学生回忆，互相交流，教师归类。（2）教师设疑：几何体的表面积等于它的展开圈的面积，那么，柱体，锥体，台体的侧面展开图是怎样的？你能否计算？引入本节内容。
2、探究新知（1）利用多媒体设备向学生投放正棱柱、正三棱锥和正三棱台的侧面展开图（2）组织学生分组讨论：这三个图形的表面由哪些平面图形构成？表面积如何求？（3）教师对学生讨论归纳的结果进行点评。 3、质疑答辩、排难解惑、发展思维（1）教师引导学生探究圆柱、圆锥、圆台的侧面展开图的结构，并归纳出其表面积的计算公式:（2）组织学生思考圆台的表面积公式与圆柱及圆锥表面积公式之间的变化关系。（3）教师引导学生探究：如何把一个三棱柱分割成三个等体积的棱锥？由此加深学生对等底、等高的锥体与柱体体积之间的关系的了解。如图： （4）教师指导学生思考，比较柱体、锥体，台体的体积公式之间存在的关系。(s’,s分别我上下底面面积，h为台柱高) 4、例题分析讲解（课本）例 1、例 2、例 35、巩固深化、反馈矫正教师投影练习 1、已知圆锥的表面积为 a ㎡，且它的侧面展开图是一个半圆，则这个圆锥的底面直径为。 （答案：） 2、棱台的两个底面面积分别是245c㎡和80ｃ㎡，截得这个棱台的棱锥的高为35cm，求这个棱台的体积。 （答案：2352cm3）
空间几何体的表面积和体积公式汇总表
空间几何体的表面积和体积公式汇总表 1.多面体的面积和体积公式 2.旋转体的面积和体积公式 1、圆柱体: 表面积:2πRr+2πRh 体积:πR2h (R为圆柱体上下底圆半径,h为圆柱体高) 2、圆锥体: 表面积:πR2+πR[(h2+R2)的平方根]
体积:πR2h/3 (r为圆锥体低圆半径,h为其高, 3、正方体 a－边长,S＝6a2 ,V＝a3 4、长方体 a－长,b－宽,c－高S＝2(ab+ac+bc) V＝abc 5、棱柱 S－底面积h－高V＝Sh 6、棱锥 S－底面积h－高V＝Sh/3 7、棱台 S1和S2－上、下底面积h－高V＝h[S1+S2+(S1S2)^1/2]/3 8、拟柱体 S1－上底面积,S2－下底面积,S0－中截面积 h－高,V＝h(S1+S2+4S0)/6 9、圆柱 r－底半径,h－高,C—底面周长 S底—底面积,S侧—侧面积,S表—表面积C＝2πr S底＝πr2,S侧＝Ch ,S表＝Ch+2S底,V＝S底h＝πr2h 10、空心圆柱 R－外圆半径,r－圆半径h－高V＝πh(R^2-r^2) 11、直圆锥 r－底半径h－高V＝πr^2h/3
12、圆台 r－上底半径,R－下底半径,h－高V＝πh(R2＋Rr＋r2)/3 13、球 r－半径d－直径V＝4/3πr^3＝πd^3/6 14、球缺 h－球缺高,r－球半径,a－球缺底半径V＝πh(3a2+h2)/6 ＝ πh2(3r-h)/3 15、球台 r1和r2－球台上、下底半径h－高V＝πh[3(r12＋r22)+h2]/6 16、圆环体 R－环体半径D－环体直径r－环体截面半径d－环体截面直径V＝2π2Rr2＝π2Dd2/4 17、桶状体 D－桶腹直径d－桶底直径h－桶高 V＝πh(2D2＋d2)/12 ,(母线是圆弧形,圆心是桶的中心) V＝πh(2D2＋Dd＋3d2/4)/15 (母线是抛物线形) 1.直线在平面的判定 (1)利用公理1：一直线上不重合的两点在平面，则这条直线在平面. (2)若两个平面互相垂直，则经过第一个平面的一点垂直于第二个平面的直线在第一个平面，即若α⊥β,A∈α，AB⊥β，则ABα. (3)过一点和一条已知直线垂直的所有直线，都在过此点而垂直于已知直线的平面，即若A∈a,a⊥b，A∈α,b⊥α，则aα. (4)过平面外一点和该平面平行的直线，都在过此点而与该平面平行的平面，即若Pα，P∈β，β∥α，P∈a,a∥α，则aβ.
空间几何体表面积与体积公式大全
空间几何体的表面积与体积公式大全 一、全（表）面积（含侧面积） 1、柱体 ①棱柱 ②圆柱 2、锥体 ①棱锥： ②圆锥： 3、台体 ①棱台： ②圆台： 4、球体 ①球： ②球冠：略 ③球缺：略 二、体积 1、柱体 ①棱柱 ②圆柱 2、锥体 ①棱锥 ②圆锥
3、台体 ①棱台 ②圆台 4、球体 ①球： ②球冠：略 ③球缺：略 说明：棱锥、棱台计算侧面积时使用侧面的斜高计算；而圆锥、圆台的侧面积计算时使用母线计算。 三、拓展提高 1、祖暅原理：（祖暅：祖冲之的儿子） 夹在两个平行平面间的两个几何体，如果它们在任意高度上的平行截面面积都相等，那么这两个几何体的体积相等。 最早推导出球体体积的祖冲之父子便是运用这个原理实现的。 2、阿基米德原理：（圆柱容球） 圆柱容球原理：在一个高和底面直径都是的圆柱形容器内装一个最大的球体，则该球体的全面积等于圆柱的侧面积，体积等于圆柱体积的。
分析：圆柱体积： 圆柱侧面积： 因此：球体体积： 球体表面积： 通过上述分析，我们可以得到一个很重要的关系（如图） += 即底面直径和高相等的圆柱体积等于与它等底等高的圆锥与同直径的球体积之和 3、台体体积公式 公式： 证明：如图过台体的上下两底面中心连线的纵切面为梯形。 延长两侧棱相交于一点。 设台体上底面积为，下底面积为 高为。 易知：∽，设， 则 由相似三角形的性质得：
即：(相似比等于面积比的算术平方根) 整理得： 又因为台体的体积=大锥体体积—小锥体体积 ∴ 代入：得： 即： ∴ 4、球体体积公式推导 分析：将半球平行分成相同高度的若干层（），越大，每一层越近似于圆柱，时，每一层都可以看作是一个圆柱。这些圆柱的高为，则：每个圆柱的体积= 半球的体积等于这些圆柱的体积之和。 ……
人教A版必修第二册《8.3 简单几何体的表面积与体积》练习卷(1)
人教A版必修第二册《8.3 简单几何体的表面积与体积》练习卷（1） 一、选择题（本大题共3小题，共15.0分） 1.如图，正方体ABCD?A′B′C′D′的棱长为4，动点E，F在棱AB上，且EF=2， 动点Q在棱D′C′上，则三棱锥A′?EFQ的体积() A. 与点E，F位置有关 B. 与点Q位置有关 C. 与点E，F，Q位置都有关 D. 与点E，F，Q位置均无关，是定值 2.某圆锥的母线长是4，侧面积是4π，则该圆锥的高为() A. √15 B. 4 C. 3 D. 2 3.半径为2cm的球的体积是() A. 8π 3cm3 B. 16π 3 cm3 C. 32 3 πcm3 D. 64 3 πcm3 二、填空题（本大题共11小题，共55.0分） 4.(1)已知正六棱柱的各棱长都为a，那么其体积是________． (2)若正四棱锥的高为6，侧棱长为8，则棱锥的体积为________． (3)如果一个圆柱、一个圆锥的底面直径和高都等于一个球的直径，那么圆柱、球、圆锥的体积 之比为________． 5.已知一个正三棱台的两个底面的边长分别为8和18，侧棱长为13，则这个棱台的侧面积为 ______ ． 6.已知正四棱锥P?ABCD的体积为4 3 ，底面边长为2，则侧棱PA的长为_______． 7.一个六棱锥的体积为2√3，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?． 8.表面积为6π的圆柱，当其体积最大时，该圆柱的高与底面半径的比为______ ．
9.若一个圆锥的轴截面是等边三角形，其面积为2√3，则这个圆锥的全面积为______ ． 10.将边长为1的正方形以其一边所在直线为轴旋转一周，所得几何体的侧面积是________． 11.圆台两底面的半径分别为2和5，母线长是3√10，则它的轴截面的面积为____. 12.已知正三棱柱的各条棱长均为a，圆柱的底面直径和高均为b，若它们的体积相等，则a3:b3的 值为______． 13.已知三棱锥S?ABC中，SA=SB=SC=AB=AC=2，则三棱锥S?ABC体积的最大值为 ______ ． 14.如图，在平面四边形ABCD中，AB丄AD，AB=AD=1，BC=CD=5，以 直线AB为轴，将四边形ABCD旋转一周，则所得旋转体的体积为______． 三、解答题（本大题共2小题，共24.0分） 15.正六棱锥的底面周长为24，斜高SH与高SO所成的角为30°． 求： (1)棱锥的高； (2)侧棱长．
常见几何体的体积和表面积公式与三视图
常见几何体的体积和表面积公式及三视图
谨记常见几何体的三视图特点：一般情况下，（1）视图中有两个是矩形的几何体是柱体；（2）视图中有两个是三角形的几何体是锥体；（3）视图有两个是梯形的几何体是台体；（4）视图中有两个是圆的几何体是球. （2016年全国II高考）下图是由圆柱与圆锥组合而成的几何体的三视图，则该几何体的表面积（2016年山东高考）有一个半球和四棱锥组成的几何体，其三视图如图所示，则该几何体的体
为 积为 【2011全国新课标，理6】在一个几何体的三视图中，正 视图和俯视图如下图所示，则相应的侧视图可以为( ) 【2017浙江，3】某几何体的三视图 如图所示（单位：cm），则该几何体 的体积（单位：cm3）是 【2013课标全国Ⅰ，理8】某几何体的三视图 如图所示，则该几何体的体积为 （2016年浙江高考）某几何体的三视图如图所 示（单位：cm），则该几何体的表面积是 cm2，体积是cm3. （2016年全国I高考）如图，某几何体 的三视图是三个半径相等的圆及每个圆 中两条互相垂直的半径.若该几何体的体 积是 28π 3 ，则它的表面积是 【2017山东，理13】由一个长方体和两个1 4 圆柱体构 成的几何体的三视图如右图，则该几何体的体积为 .
【2014课标Ⅰ，理12】如图，网格纸上小正方 形的边长为1，粗实线画出的是某多面体的三视 图，则该多面体的各条棱中，最长的棱的长度为 （） 【2017北京，理7】某四棱锥的三视图如图所 示，则该四棱锥的最长棱的长度为 【2017课标1，理7】某多面体的三视图如图所 示，其中正视图和左视图都由正方形和等腰直角 三角形组成，正方形的边长为2，俯视图为等腰 直角三角形.该多面体的各个面中有若干个是梯 形，这些梯形的面积之和为 【2017课标II，理4】如图，网格纸上小正方形 的边长为1，粗实线画出的是某几何体的三视图， 该几何体由一平面将一圆柱截去一部分所得，则 该几何体的体积为（） （2016年北京高考）某三棱锥的三视图如图所 示，则该三棱锥的体积为（） 【2012全国，理7】如图，网格纸上小正方形 的边长为1，粗线画出的是某几何体的三视图， 则此几何体的体积为( )
空间几何体的表面积与体积
§1.3 空间几何体的表面积与体积 §1.3.1 柱体、锥体、台体的表面积与体积 一、教材分析 本节一开始的“思考”从学生熟悉的正方体和长方体的展开图入手，分析展开图与其表面积的关系，目 的有两个：其一，复习表面积的概念，即表面积是各个面的面积的和；其二，介绍求几何体表面积的方 法，把它们展成平面图形，利用平面图形求面积的方法，求立体图形的表面积. 接着，教科书安排了一个“探究”，要求学生类比正方体、长方体的表面积，讨论棱柱、棱锥、棱台的 表面积问题，并通过例1进一步加深学生的认识.教学中可以引导学生讨论得出：棱柱的展开图是由平行 四边形组成的平面图形，棱锥的展开图是由三角形组成的平面图形，棱台的展形图是由梯形组成的平面 图形.这样，求它们的表面积的问题就可转化为求平行四边形、三角形和梯形的面积问题. 教科书通过“思考”提出“如何根据圆柱、圆锥的几何结构特征，求它们的表面积？”的问题.教学中可 引导学生回忆圆柱、圆锥的形成过程及其几何特征，在此基础上得出圆柱的侧面可以展开成为一个矩形， 圆锥的侧面可以展开成为一个扇形的结论，随后的有关圆台表面积问题的“探究”，也可以按照这样的思路 进行教学.值得注意的是，圆柱、圆锥、圆台都有统一的表面积公式，得出这些公式的关键是要分析清楚 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，教学中应当引导学生认真分析，在 分别学习了圆柱、圆锥、圆台的表面积公式后，可以引导学生用运动、变化的观点分析它们之间的关系. 由于圆柱可看成上下两底面全等的圆台；圆锥可看成上底面半径为零的圆台，因此圆柱、圆锥就可以看 成圆台的特例.这样，圆柱、圆锥的表面积公式就可以统一在圆台的表面积公式之下. 关于体积的教学.我们知道，几何体占有空间部分的大小，叫做几何体的体积.这里的“大小”没有比较 大小的含义，而是要用具体的“数”来定量的表示几何体占据了多大的空间，因此就产生了度量体积的问题.度量体积时应知道：①完全相同的几何体，它的体积相等； ②一 个几何体的体积等于它的各部分体积 的和.体积相等的两个几何体叫做等积体.相同的两个几何体一定是等积体，但两个等积体不一定相同.体积 公式的推导是建立在等体积概念之上的. 柱体和锥体的体积计算，是经常要解决的问题.虽然有关公式学生已有所了解，但进一步了解这些公 式的推导，有助于学生理解和掌握这些公式，为此，教科书安排了一个“探究”，要求学生思考一下棱锥与 等底等高的棱柱体积之间的关系.教学中，可以引导学生类比圆柱与圆锥之间的体积关系来得出结论. 与讨论表面积公式之间的关系类似，教科书在得出柱体、锥体、台体的体积公式后，安排了一个“思考”，目的是引导学生思考这些公式之间的关系，建立它们之间的联系.实际上，这几个公式之间的关系， 是由柱体、锥体和台体之间的关系决定的.这样，在台体的体积公式中，令S′=S，得柱体的体积公式；令S′=0，得锥体的体积公式. 值得注意的是在教学过程中，要重视发挥思考和探究等栏目的作用，培养学生的类比思维能力，引 导学生发现这些公式之间的关系，建立它们的联系.本节的重点应放在公式的应用上，防止出现：教师在 公式推导过程中“纠缠不止”，要留出“空白”，让学生自己去思考和解决问题.如果有条件，可以借助于信 息技术来展示几何体的展开图.对于空间想象能力较差的学生，可以通过制作实物模型，经过操作确认来 增强空间想象能力. 二、教学目标 1．知识与技能 （1）了解柱体、锥体与台体的表面积（不要求记忆公式）. （2）能运用公式求解柱体、锥体和台体的全面积. （3）培养学生空间想象能力和思维能力. 2．过程与方法 让学生经历几何体的侧面展开过程，感知几何体的形状，培养转化化归能力. 3．情感、态度与价值观 通过学习，使学生感受到几面体表面积的求解过程，激发学生探索创新的意识，增强学习的积极性.
空间几何体的表面积和体积(教案)
41中高三数学第一轮复习—空间几何体的表面积和体积 一．命题走向 由于本讲公式多反映在考题上，预测008年高考有以下特色： （1）用选择、填空题考查本章的基本性质和求积公式； （2）考题可能为：与多面体和旋转体的面积、体积有关的计算问题；与多面体和旋转体中某些元素有关的计算问题； 二．要点精讲 1．多面体的面积和体积公式 表中S 表示面积，c ′、c 分别表示上、下底面周长，h 表斜高，h ′表示斜高，l 表示侧棱长。 2．旋转体的面积和体积公式 表中l 、h 分别表示母线、高，r 表示圆柱、圆锥与球冠的底半径，r 1、r 2分别表示圆台 上、下底面半径，R 表示半径。 四．典例解析 题型1：柱体的体积和表面积 例1．一个长方体全面积是20cm 2，所有棱长的和是24cm ，求长方体的对角线长. 解：设长方体的长、宽、高、对角线长分别为xcm 、ycm 、zcm 、lcm 依题意得：?? ?=++=++24 )(420 )(2z y x zx yz xy )2()1( 由（2）2得：x 2+y 2+z 2+2xy+2yz+2xz=36（3） 由（3）－（1）得x 2+y 2+z 2=16 即l 2=16 所以l =4(cm)。
P A D O 点评：涉及棱柱面积问题的题目多以直棱柱为主，而直棱柱中又以正方体、长方体的表面积多被考察。我们平常的学习中要多建立一些重要的几何要素（对角线、内切）与面积、体积之间的关系。 例2．如图，三棱柱ABC —A 1B 1C 1中，若E 、F 分别为AB 、AC 的中点，平面EB 1C 1将三棱柱分成体积为V 1、V 2的两部分，那么V 1∶V 2= ____ _。 解：设三棱柱的高为h ，上下底的面积为S ，体积为V ，则V=V 1+V 2＝Sh 。 ∵E 、F 分别为AB 、AC 的中点， ∴S △AEF = 4 1S, V 1= 31h(S+4 1S+41?S )=127 Sh V 2=Sh-V 1= 12 5 Sh ， ∴V 1∶V 2=7∶5。 点评：解题的关键是棱柱、棱台间的转化关系，建立起求解体积的几何元素之间的对应关系。最后用统一的量建立比值得到结论即可。 题型2：锥体的体积和表面积 例3．（2006上海，19）在四棱锥P －ABCD 中，底面是边长为2的菱形，∠DAB ＝60 ，对角线AC 与BD 相交于点O ，PO ⊥平面ABCD ，PB 与平面ABCD 所成的角为60 ，求四棱锥P －ABCD 的体积？ 解：（1）在四棱锥P-ABCD 中，由PO ⊥平面ABCD,得∠PBO 是PB 与平面ABCD 所成的角，∠PBO=60°。 在Rt △AOB 中BO=ABsin30°=1, 由PO ⊥BO ， 于是PO=BOtan60°=3，而底面菱形的面积为23。 ∴四棱锥P －ABCD 的体积V= 3 1 ×23×3=2。 点评：本小题重点考查线面垂直、面面垂直、二面角及其平面角、棱锥的体积。在能力方面主要考查空间想象能力。 例4．（2006江西理，12）如图，在四面体ABCD 中，截面AEF 经过四面体的内切球（与四个面都相切的球）球心O ，且与BC ， DC 分别截于E 、F ，如果截面将四面体分成体积相等的两部分，设四棱锥A －BEFD 与三棱锥A －EFC 的表面积分别是S 1，S 2，则必有（ ） A ．S 1S 2 C ．S 1=S 2 D ．S 1，S 2的大小关系不能确定 C
高考理科数学一轮总复习第八章简单几何体的再认识(表面积与体积)
第5讲 简单几何体的再认识(表面积与体积) 一、知识梳理 1．圆柱、圆锥、圆台的侧面展开图及侧面积公式 圆柱 圆锥 圆台 侧面展开图 侧面积公式 S 圆柱侧＝2πrl S 圆锥侧＝πrl S 圆台侧＝π(r ＋r ′)l 名称 几何体 表面积 体积 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 ＝1 3 S 底h 台 体(棱台和圆台) S 表面积＝S 侧＋S 上＋S 下 V ＝1 3 (S 上＋S 下＋S 上S 下)h 球 S ＝4πR 2 V ＝43 πR 3 常用结论 1．正方体的外接球、内切球及与各条棱相切球的半径 (1)外接球：球心是正方体的中心；半径r ＝ 3 2a (a 为正方体的棱长)． (2)内切球：球心是正方体的中心；半径r ＝a 2(a 为正方体的棱长)． (3)与各条棱都相切的球：球心是正方体的中心；半径r ＝2 2 a (a 为正方体的棱长).2.正四面体的外接球、内切球的球心和半径 (1)正四面体的外接球与内切球(正四面体可以看作是正方体的一部分)．
(2)外接球：球心是正四面体的中心；半径r ＝6 4 a (a 为正四面体的棱长)． (3)内切球：球心是正四面体的中心；半径r ＝6 12 a (a 为正四面体的棱长)． 二、教材衍化 1．已知圆锥的表面积等于12π cm 2，其侧面展开图是一个半圆，则底面圆的半径为________． 解析：S 表＝πr 2＋πrl ＝πr 2＋πr ·2r ＝3πr 2＝12π， 所以r 2＝4，所以r ＝2. 答案：2 cm 2． 如图，将一个长方体用过相邻三条棱的中点的平面截出一个棱锥，则该棱锥的体积与剩下的几何体体积的比为________． 解析：设长方体的相邻三条棱长分别为a ，b ，c ，它截出棱锥的体积V 1＝13×12×12a ×12b × 12c ＝148abc ，剩下的几何体的体积V 2＝abc －148abc ＝47 48 abc ，所以V 1∶V 2＝1∶47. 答案：1∶47 一、思考辨析 判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)多面体的表面积等于各个面的面积之和．( ) (2)锥体的体积等于底面积与高之积．( ) (3)球的体积之比等于半径比的平方．( ) (4)简单组合体的体积等于组成它的简单几何体体积的和或差．( ) (5)长方体既有外接球又有内切球．( ) 答案：(1)√ (2)× (3)× (4)√ (5)× 二、易错纠偏 常见误区|Ｋ(1)不能把三视图正确还原为几何体而错解表面积或体积； (2)考虑不周忽视分类讨论； (3)几何体的截面性质理解有误；
高中数学新教材必修第二册专题8.3 简单几何体的表面积与体积(原卷版)
专题8.3 简单几何的表面积与体积
运用一 体积 【例1】（1）（2019·北京高二学业考试）如图，在直三棱柱111ABC A B C -中，AB AC ⊥，如果3AB =，1AC =，12AA =，那么直三棱柱111ABC A B C -的体积为( ) A.2 B.3 C.4 D.6 （2）（2019·云南省玉溪第一中学高二月考）一个四棱锥的三视图如图所示，则该四棱锥的体积为（ ） B. D.（3）某几何体的三视图如图所示，该几何体的体积是（ ） A.112 3 B.136 3 C.48 D.56
【举一反三】 1．（2019·北京高一期末）已知圆柱的侧面展开图是一个边长为2π的正方形，则这个圆柱的体积是（ ） A ．22π B ．2π C ．2 2π D ．2 3π 2．（2019·河北高三月考（理））圆锥的母线长是4，侧面积是4π，则该圆锥的高为（ ） A B ．4 C ．3 D ．2 3．设正六棱锥的底面边长为1 ） A. C. D.2 4．已知圆台上、下底面的面积分别为π，4π，侧面积为6π，则这个圆台的体积为（ ）． A ．14π B ．143π C D ． 5．（2019·四川绵阳中学高一月考）圆台上底半径为2，下底半径为6，母线长为5，则圆台的体积为（ ） A.40π B.52π C.50π D.2123 π 运用二 表面积 【例2】(1)（2019·山西高二月考（文））已知圆柱的轴截面为正方形，且圆柱的体积为54π，则该圆柱的侧面积为() A.27π B.36π C.54π D.81π (2)（2019·福建高三月考（文））《九章算术》中，将底面是直角三角形的直三棱柱称为“堑堵”．某“堑堵”的三视图如图所示，则它的表面积为（ ） A ．2 B ．4+ C ．4+ D ．6+ (3)（2019·安徽高二期末（文））如图，长度为1的正方形网格纸中的实线图形是一个多面体的三视图，则该多面体表面积为（ ）
第六讲简单几何体的表面积与体积的计算
第六讲简单几何体的表面积与体积的计算第六讲简单几何体的表面积与体积的计算 一、四种常见几何体的平面展开图 1.正方体 沿正方体的某些棱将正方体剪开铺平，就可以得到它的平面展开图，这一展开图是由六个全等的正方形组成的，见图6—1。 图6─ｌ只是正方体平面展开图的一种画法，还有别的画法（从略）。 2.长方体 沿长方体的某些棱将长方体剪开铺平，就可以得到它的平面展开图。这一展开图是六个两两彼此全等的长方形组成的，见图6—2。图6—2只是长方体平面展开图的一种画法，还有别的画法（从略）。 3.（直）圆柱体沿圆柱的一条母线和侧面与上、下底面
的交线将圆柱剪开铺平，就得到圆柱体的平面展开图。它由 一个长方形和两个全等的圆组成，这个长方形的长是圆柱底 面圆的周长，宽是圆柱体的高。这个长方形又叫圆柱的侧面 展开图。图6—3就是圆柱的平面展开图。 4.（直）圆锥体 沿圆锥体的一条母线和侧面与下底面圆的交线将圆锥 体剪开铺平，就得到圆锥的平面展开图。它是由一个半径为 圆锥体的母线长，弧长等于圆锥体底面圆的周长的扇形和一 个圆组成的，这个扇形又叫圆锥的侧面展开图。具体图形见 图6—4。二、四种常见几何体表面积与体积公式 1.长方体 长方体的表面积=2×（a×b+b×c+c×a） 长方体的体积=a×b×c（这里a、b、c分别表示长方体的长、宽、高）。 2.正方体 正方体的表面积=6×a2 正方体的体积=a3（这里a为正方体的棱长）。
3.圆柱体 圆柱体的侧面积=2πRh 圆柱体的全面积=2πRh+2πR2=2πR（h+R） 圆柱体的体积=πR2h（这里R表示圆柱体底面圆的半径，h表示圆柱的高）。 4.圆锥体 圆锥体的侧面积=πRl 圆锥体的全面积=πRl+πR2 母线长与高）。 三、例题选讲 例1 图6—5中的几何体是一个正方体，图6—6是这个正方体的一个平面展开图，图6—7（a）、（b）、（c）也是这个正方体的平面展开图，但每一展开图上都有四个面上的图案 没画出来，请你给补上。 分析与解：从图6—5和图6—6中可知：与；与；与互相
第二节 简单几何体的表面积和体积(知识梳理)
第二节简单几何体的表面积和体积 复习目标学法指导 1.柱、锥、台体的表面积 和体积公式. 2.球的表面积和体积公 式. 3.一些简单组合体表面积 和体积的计算. 4.柱、锥、台体之间关 系.(发展要求) 1.搞清楚几何体的表面积包括侧面积和 底面积. 2.求侧面积时,往往需要研究侧面展开 图. 3.会分解简单组合体为常见的柱、锥、台, 进一步求出面积、体积. 4.所有公式均不要求记忆. 空间几何体的表面积和体积公式如下 表面积体积 S表=S侧+2S底 表面积即空间几何体 暴露在外的所有面的 面积之和 棱柱的底面积 为S, 高为 h,V=S·h V柱=S·h S=S′ V台 =1 3 (S′+ S S +S)h S表=S侧+S底 棱锥的底面积 为S, 高为
h,V=13S ·h S ′=0 V 锥=13 S ·h S 表=S 侧+ S 上底+S 下底 棱台的上、下 底面 面积分别为 S ′,S, 高为h, V=13 (S ′+ S S +S)h 圆柱的底面半 径和 母线长分别为r,l S 表=2πr 2+2π rl 圆柱的高为 h, V=πr 2h 圆锥的底面半 径和 母线长分别为 r,l S 表=πr 2+πrl 圆锥的高为 h, V=13 πr 2 h 圆台的上、下底面半 径和母线长分 圆台的高为 h, V=13 π(r ′2+
别为 r,r′,l,S表= π(r′2+ r2+r′l+rl) r′r+r2)h 球 球半径为R, S球=4πR2 V球=4 3 πR3 1.概念理解 (1)表面积应为侧面积和底面积的和,要注意组合体中哪些部分暴露 或遮挡. (2)求空间几何体体积的常用方法 ①公式法:直接根据相关的体积公式计算. ②等积法:根据体积计算公式,通过转换空间几何体的底面和高使得 体积计算更容易,或是求出一些体积比等. ③割补法:把不能直接计算体积的空间几何体进行适当的分割或补形,转化为可计算体积的几何体. 2.求面积或体积中相关联的结论 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正方体的外接球,则3②正方体的内切球,则2R=a;③球与正方体的各棱相切,则2
考点 简单几何体的表面积和体积
简单几何体的表面积和体积 1．一个几何体的三视图如图，该几何体的表面积为() A．280B．292 C．360 D．372 2．如图，正方体ABCD－A1B1C1D1的棱长为2，动点E，F在棱A1B1上，动点P，Q分别在棱AD，CD上．若EF＝1，A1E＝x，DQ＝y，DP＝z(x，y，z大于零)，则四面体PEFQ的体积() A．与x，y，z都有关B．与x有关，与y，z无关 C．与y有关，与x，z无关D．与z有关，与x，y无关 3．一个多面体的三视图分别为正方形、等腰三角形和矩形，如图所示，则该多面体的体积为() A．24 cm3B．48 cm3 C．32 cm3D．28 cm3 4．已知某几何体的三视图如图，其中正(主)视图中半圆的半径为1，则该几何体的体积为()
A．24－ 3π 2B．24－ π 3C．24－πD．24－ π 2 5．一个正方体的体积是8，则这个正方体的内切球的表面积是() A．8πB．6πC．4πD．π 6．某几何体的三视图如图所示，则该几何体的体积等于() A. 28 3 π B. 16 3 π C. 4 3 π＋8 D．12π 7.将一个长方体沿从同一个顶点出发的三条棱截去一个棱锥,棱锥的体积与剩下的几何体的体积之比为( ) A.1:2 B.1:3 C.1:4 D.1:5 8.如图,在多面体ABCDEF中,已知四边形ABCD是边长为1的正方形,且△ADE?△BCF均为正三角形,EF∥AB,EF=2,则该多面体的体积为( ) 23 .. 33 43 .. 32 A B C D 9.已知几何体的三视图如图所示,它的表面积是( ) 10.如图,啤酒瓶的高为h,瓶内酒面高度为a,若将瓶盖盖好倒置,酒面高度为a′(a′+b=h),则酒瓶容积与瓶内酒的体积之比为( ) .42.22 .32.6 A B C D ++ +