空间几何体的表面积与体积
考情考向分析本部分是高考考查的重点内容,主要涉及空间几何体的表面积与体积的计算.命题形式主要以填空题为主,考查空间几何体的表面积与体积的计算,涉及空间几何体的结构特征,要求考生要有较强的空间想象能力和计算能力,广泛应用转化与化归思想.1.多面体的表面积、侧面积
因为多面体的各个面都是平面,所以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
圆柱圆锥圆台侧面展开图
侧面积公式S圆柱侧=S圆锥侧=S圆台侧=
3.柱、锥、台、球的表面积和体积
名称
表面积体积
几何体
柱体(棱柱和圆
S表面积=S侧+2S底 V=
柱)
锥体(棱锥和圆
S表面积= V=
锥)
台体(棱台和圆
S表面积=V=
台)
球 S= V=
1.与体积有关的几个结论
(1)一个组合体的体积等于它的各部分体积的和或差.
(2)底面面积及高都相等的两个同类几何体的体积相等.
2.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)若长方体的同一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题型一求空间几何体的表面积
1.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________.
2.若三棱锥的三条侧棱两两垂直,且侧棱长都相等,其外接球的表面积是4π,则其侧棱长为________.
3.各棱长均为2的正三棱锥的表面积是________.
4.正六棱台的上、下两底面的边长分别是1cm,2cm,高是1cm,则它的侧面积为________cm2.
5.已知圆锥的表面积等于12πcm2,其侧面展开图是一个半圆,则底面圆的半径为________cm.
题型二求空间几何体的体积
1. 如图,在正三棱柱ABC-A1B1C1中,已知AB=AA1=3,点P在棱CC1上,则三棱锥P-ABA1的体积为________.
2. 如图所示,已知一个多面体的平面展开图由一个边长为1的正方形和4个正三角形组成,则该多面体的体积是________.
3. 已知棱台的上、下底面面积分别为4,16,高为3,则该棱台的体积为________.
4. 已知某圆柱的侧面展开图是边长为2a,a的矩形,求该圆柱的体积.
题型三简单的等积变换
1. 正三棱柱ABC -A 1B 1C 1的底面边长为2,侧棱长为3,D 为BC 的中点,则三棱锥A -B 1DC 1
的体积为________.
高考汇编
1.(2013·江苏)如图,在三棱柱A 1B 1C 1-ABC 中,D ,E ,F 分别是AB ,AC ,AA 1的中点,设三棱锥F -ADE 的体积为V 1,三棱柱A 1B 1C 1-ABC 的体积为V 2,则V 1∶V 2=________.
2.(2014·江苏)设甲、乙两个圆柱的底面积分别为S 1,S 2,体积分别为V 1,V 2.若它们的侧面
积相等,且S 1S 2=94,则V 1
V 2
的值是________.
3.(2015·江苏)现有橡皮泥制作的底面半径为5,高为4的圆锥和底面半径为2,高为8的圆柱各一个.若将它们重新制作成总体积与高均保持不变,但底面半径相同的新的圆锥和圆柱各一个,则新的底面半径为________.
4. (2017.6)如图,在圆柱12O O 内有一个球O ,该球与圆柱的上、下面及母线均相切.
记圆柱12O O 的体积为1V ,球O 的体积为2V ,则
1
2
V V 的值是______. .
5. (2018.10)如图所示,正方体的棱长为2,以其所有面的中心为顶点的多面体的体积
为 .
6.(2016·江苏)现需要设计一个仓库,它由上下两部分组成,上部分的形状是正四棱锥
P —A 1B 1C 1D 1
,下部分的形状是正四棱柱ABCD —A 1B 1C 1D 1(如图所示),并要求正四棱柱的高OO 1
是正四棱锥的高PO 1的4倍.
(1)若AB =6m ,PO 1=2m ,则仓库的容积是多少?
(2)若正四棱锥的侧棱长为6m ,则当PO 1为多少时,仓库的容积最大? 解 (1)V =13×62×2+62×2×4=312(m 3
).
(2)设PO 1=x ,
则O 1B 1=62
-x 2
,B 1C 1=2·62
-x 2
, ∴1111A B C D S =2(62
-x 2
),
又由题意可得下面正四棱柱的高为4x .
O
O 1
O 2
(第4题)
则仓库容积V =13x ·2(62-x 2)+2(62-x 2)·4x =263
x (36-x 2
).
由V′=0得x=23或x=-23(舍去).
由实际意义知V在x=23(m)时取到最大值,故当PO1=23(m)时,仓库容积最大.
. .