1、新人新人教教A A版版 高中数学必修第二册高中数学必修第二册 精品课件精品课件 8.3简单几何体的表面积与体积 第八章 立体几何初步 学习目标 重点:了解柱体、锥体、台体和球的表面积和体积公式. 难点:台体的表面积和体积计算公式. 1.了解球、柱、锥、台体的表面积的计算公式. 2.了解球、柱、锥、台体的体积的计算公式. 知识梳理 一、 棱柱、棱锥、棱台的表面积和体积 1.棱柱、棱锥、棱台的表面积 多面体的表面积就是围成多面体各个面的面积的和.棱柱、棱锥、棱台 的表面积就是围成它们的各个面的面积的和. 【特别提醒】棱柱、棱锥、棱台的侧面积与表面积 将棱柱、棱锥、棱台的侧面展开,其侧面展开图分别是
2、由若干个平行四边形、 若干个三角形、若干个梯形组成的平面图形,侧面展开图的面积就是棱柱、棱 锥、棱台的侧面积. 棱柱、棱锥、棱台的表面积等于它们的侧面积与各自的底面积的和. 2.棱柱、棱锥、棱台的体积 【拓展】 棱柱、棱锥、棱台的体积公式它们之间的关系 因此,棱柱可以看作上、下底面相同的棱台,棱锥可以看作有一个底面是一个点 的棱台.因此,棱柱、棱锥可以看作“特殊”的棱台,棱柱、棱锥的体积公式可以 看作棱台体积公式的“特殊”形式. 二. 圆柱、圆锥、圆台、球的表面积和体积 2. 圆柱、圆锥、圆台的体积 三.柱体、锥体、台体的体积公式 柱、锥、台的体积公式之间的关系:当SS时,台体变为柱体,台体的
3、 体积公式也就是柱体的体积公式;当S0时,台体变为锥体,台体的体 积公式也就是锥体的体积公式. 四. 球的表面积和体积 2.球的体积 【知识拓展】多面体的内切球与外接球问题 1.多面体的内切球(球在多面体内) 一.棱柱、棱锥、棱台的表面积、体积的计算 常考题型 【方法技巧】 棱柱、棱锥、棱台的表面积的求解方法 棱锥及棱台的表面积计算常借助斜高、侧棱及其在底面的射影与高、底面边长 等构成的直角三角形(或梯形)求解. u 多面体的体积的计算方法 计算多面体的体积要把握多面体的结构特征,找准高线. 二.圆柱、圆锥、圆台的表面积、体积的计算 【方法技巧】圆柱、圆锥、圆台的表面积的求解步骤 解决圆柱、圆
4、锥、圆台的表面积问题,要利用好空间几何体的轴截面及侧面展开 图,借助平面几何知识,求得所需几何要素,代入公式求解即可,基本步骤如下: (1)得到空间几何体的平面展开图. (2)依次求出各个平面图形的面积. (3)将各平面图形的面积相加. 【名师点拨】 求台体的表面积时,关键在于求侧面积,“还台为锥”是解题的常用策略,利 用侧面展开图,将空间问题平面化,也是解决问题的重要方法. 例 2 若一个圆锥的侧面展开图是半径为3,圆心角为120的扇形,则该圆锥的体积 为. 训练题 1.已知圆台的上底面半径是2,下底面半径是3,截得此圆台的圆锥的高为6,则此 圆台的表面积为. 【方法技巧】旋转体的体积的计算
5、方法 计算旋转体的体积要注意旋转体的旋转轴,找准高线. 三.球的体积与表面积的计算 例1 已知A,B是球O的球面上两点,AOB90,C为该球面上的动点.若 三棱锥O-ABC体积的最大值为36,则球O的表面积为 () A.36 B.64 C.144 D.256 2.如果三个球的半径之比是1 2 3,那么最大球的体积是其余两个球的体积和的 () A.1.5倍B.2倍C.3倍D.4倍 u 求球的体积与表面积的关键 因为球的表面积与体积都与球的半径有关,所以在解答这类问题时,设 法求出球的半径是解题的关键. 四.组合体的表面积和体积的计算 u 组合体的表面积和体积的计算方法 求组合体的表面积与体积的关
6、键是弄清楚组合体是由哪几种简单几何体组合而成 的,然后由相应几何体的表面积与体积公式计算得出. 【特别提醒】 组合体的表面积并不是简单几何体的表面积的直接求和,原因是其接合部分并不 裸露在表面. 五.与球相关的“切”“接”问题 C解析:由题意画出图形,如图,设球心为O,则OA为一条半径,B为OA的中点, 过点B的平面与OA所成角为30,截面的圆心为O1,截面与球的一个交点为C,则 OO1截面,则OO1BO1,OO1CO1,OBO130. u 解决与球相关的“切”“接”问题的关键 解决此类问题的关键是根据“切点”和“接点”,作出轴截面图,从而把 空间问题平面化. 球与其他多面体的切接问题 训练题
7、 若将四个面都为直角三角形的三棱锥称为“鳖臑”,已知三棱锥P-ABC为“鳖臑”, 侧棱PA与底面ABC垂直,PAAB2,AC4,三棱锥P-ABC的四个顶点都在球O 的球面上,则球O的表面积为() A.8 B.12 C.20D.24 六.与表面积和体积有关的实际应用问题 u 解决与球有关的实际应用问题的策略 解决这方面的问题要把握体积不变的原则,由体积求半径. u 解决与表面积和体积有关的实际应用问题的步骤 1.认真审题:将题目反复研读,提取相关信息. 2.数学建模:选择合适的数学模型,将从题目中提取的相关信息转化成数学问题. 3.解题:将转化的数学问题用相关知识解决. 4.回扣:回到题目中的问
8、题,作出解答. 七.易错易混问题 求几何体的表面积时考虑不全致误 【解题提示】该几何体是一个组合体,其表面积为正方体的表面积加上圆柱 的侧面积减去圆柱的底面积. 【解】正方体的表面积为44696(cm2), 圆柱的侧面积为2148(cm2), 圆柱的底面积为2 cm2, 则挖洞后的几何体的表面积为96+8-2(96+6)(cm2). 【易错提示】 几何体的表面积是各个面的面积之和,因此求组合体的表面积时切忌直接套用 柱体、锥体、台体的表面积公式,而应先分析该几何体由几部分组成,几何体 各个面间有无重叠,再结合相应几何体选择公式求解. 求几何体的体积时考虑不全致误 例 把长和宽分别为6和3的矩形卷成一个圆柱的侧面,求这个圆柱的体积.