△+△2019年數學高考教學資料△+△ 第二節(jié)　空間幾何體的表面積和體積 考點一 空間幾何體的表面積 　 [例1]　(1)某三棱錐的三視圖如圖所示，該三棱錐的表面積是(　　) A．28＋6 B．30＋6 C．56＋12 D．60＋12 (2)一個幾何體的三視圖如圖所示，則該幾何體的表面積為________． [自主解答]　(1)該三棱錐的直觀圖如圖所示．據俯視圖知，頂點P在底面上的投影D在棱AB上，且∠ABC＝90，[來源:] 據正、俯視圖知，AD＝2，BD＝3，PD＝4， 據側視圖知，BC＝4. 綜上所述，可知BC⊥平面PAB， PB＝＝5， PC＝＝＝， AC＝＝， PA＝＝2. ∵PC＝AC＝， ∴△PAC的邊PA上的高為 h＝ ＝6. ∴S△PAB＝ABPD＝10，S△ABC＝ABBC＝10， S△PBC＝PBBC＝10，S△APC＝PAh＝6. 故三棱錐的表面積為 S△PAB＋S△ABC＋S△PBC＋S△APC＝30＋6. (2)該幾何體的直觀圖如圖所示： 該幾何體為長為4，寬為3，高為1的長方體內部挖去一個底面半徑為1，高為1的圓柱． ∴S表＝2(4＋3＋12)＋2π－2π＝38. [答案]　(1)B　(2)38 【方法規(guī)律】 空間幾何體的表面積的求法技巧 (1)多面體的表面積是各個面的面積之和；組合體的表面積應注意重合部分的處理． (2)圓柱、圓錐、圓臺的側面是曲面，計算側面積時需要將這個曲面展為平面圖形計算，而表面積是側面積與底面圓的面積之和． 一個幾何體的三視圖如圖所示，該幾何體的表面積是(　　) A．372 B．360 C．292 D．280 解析：選B　由三視圖可知該幾何體是由下面一個長方體，上面一個長方體組合而成的幾何體． ∵下面長方體的表面積為8102＋282＋1022＝232，上面長方體的表面積為862＋282＋262＝152， 又∵長方體表面積重疊一部分， ∴幾何體的表面積為232＋152－262＝360. 高頻考點 考點二 空間幾何體的體積　　 1．空間幾何體的體積是每年高考的熱點，題型既有選擇題、填空題，也有解答題，難度偏小，屬容易題． 2．高考對空間幾何體的體積的考查常有以下幾個命題角度： (1)求簡單幾何體的體積； (2)求組合體的體積； (3)求以三視圖為背景的幾何體的體積． [例2]　(1)(2013湖北高考)一個幾何體的三視圖如圖所示，該幾何體從上到下由四個簡單幾何體組成，其體積分別記為V1，V2，V3，V4，上面兩個簡單幾何體均為旋轉體，下面兩個簡單幾何體均為多面體，則有(　　) A．V1＜V2＜V4＜V3 B．V1＜V3＜V2＜V4 C．V2＜V1＜V3＜V4 D．V2＜V3＜V1＜V4 (2)(2013浙江高考)已知某幾何體的三視圖(單位：cm)如圖所示，則該幾何體的體積是(　　) A．108 cm3 B．100 cm3 C．92 cm3 D．84 cm3 (3)(2012江蘇高考)如圖所示，在長方體ABCD A1B1C1D1中，AB＝AD＝3 cm，AA1＝2 cm，則四棱錐ABB1D1D的體積為________cm3. [自主解答]　(1)由題意可知，由于上面兩個簡單幾何體均為旋轉體，下面兩個簡單幾何體均為多面體．根據三視圖可知，最上面一個簡單幾何體是上底面圓的半徑為2，下底面圓的半徑為1，高為1的圓臺，其體積V1＝π(12＋22＋12)1＝π；從上到下的第二個簡單幾何體是一個底面圓半徑為1，高為2的圓柱，其體積V2＝π122＝2π；從上到下的第三個簡單幾何體是邊長為2的正方體，其體積V3＝23＝8；從上到下的第四個簡單幾何體是一個棱臺，其上底面是邊長為2的正方形，下底面是邊長為4的正方形，棱臺的高為1，故體積V4＝(22＋24＋42)1＝，比較大小可知答案選C. (2)根據幾何體的三視圖可知，所求幾何體是一個長方體截去一個三棱錐，則幾何體的體積V＝663－443＝100 cm3. (3)由題意，四邊形ABCD為正方形，連接AC，交BD于O，則AC⊥BD.由面面垂直的性質定理，可證AO⊥平面BB1D1D.四棱錐底面BB1D1D的面積為32＝6，從而VABB1D1D＝OAS長方形BB1D1D＝6. [答案]　(1)C　(2)B　(3)6 空間幾何體體積問題的常見類型及解題策略 (1)求簡單幾何體的體積．若所給的幾何體為柱體、錐體或臺體，則可直接利用公式求解． (2)求組合體的體積．若所給定的幾何體是組合體，不能直接利用公式求解，則常用轉換法、分割法、補形法等進行求解． (3)求以三視圖為背景的幾何體的體積．應先根據三視圖得到幾何體的直觀圖，然后根據條件求解． 1．(2013廣東高考)某四棱臺的三視圖如圖所示，則該四棱臺的體積是(　　) A．4 B. C. D．6 解析：選B　由四棱臺的三視圖可知，臺體上底面積S1＝11＝1，下底面積S2＝22＝4，高h＝2，代入臺體的體積公式V＝(S1＋＋S2)h＝(1＋＋4)2＝. 2．一幾何體的三視圖如圖所示，則該幾何體的體積為(　　) A．200＋9π B．200＋18π C．140＋9π D．140＋18π 解析：選A　這個幾何體由上、下兩部分組成，下半部分是一個長方體，其中長、寬、高分別為6＋2＋2＝10,1＋2＋1＝4,5；上半部分是一個橫放的半圓柱，其中底面半徑為＝3，母線長為2，故V＝1045＋π322＝200＋9π. 考點三 與球有關的組合體 　 [例3]　(2014沈陽模擬)已知直三棱柱ABCA1B1C1的6個頂點都在球O的球面上，若AB＝3，AC＝4，AB⊥AC，AA1＝12，則球O的半徑為(　　) A. B．2 C. D．3 [自主解答]　如圖所示，由球心作平面ABC的垂線，則垂足為BC的中點M. 又AM＝BC＝，OM＝AA1＝6， 所以球O的半徑R＝OA＝ ＝. [答案]　C 【互動探究】[來源:] 側棱和底面邊長都是3的正四棱錐的外接球半徑是多少？ 解：依題意得，該正四棱錐的底面對角線的長為3＝6，高為 ＝3， 因此底面中心到各頂點的距離均等于3， 所以該四棱錐的外接球的球心即為底面正方形的中心，其外接球的半徑為3.　　　　　 【方法規(guī)律】 與球有關的組合體的類型及解法 (1)球與旋轉體的組合通常作出它們的軸截面解題． (2)球與多面體的組合，通常過多面體的一條側棱和球心，或“切點”、“接點”作出截面圖，把空間問題化歸為平面問題． (2013新課標全國卷Ⅰ)如圖所示，有一個水平放置的透明無蓋的正方體容器，容器高8 cm，將一個球放在容器口，再向容器內注水，當球面恰好接觸水面時測得水深為6 cm，如果不計容器厚度，則球的體積為(　　) A. cm3 B. cm3 C. cm3 D. cm3 解析：選A　設球半徑為R cm，根據已知條件知正方體的上底面與球相交所得截面圓的半徑為4 cm，球心到截面的距離為(R－2)cm，所以由42＋(R－2)2＝R2，得R＝5，所以球的體積V＝πR3＝π53＝ cm3. ——————————[課堂歸納——通法領悟]———————————————— 1種思想——轉化與化歸思想 　計算旋轉體的側面積時，一般采用轉化的方法來進行，即將側面展開化為平面圖形，“化曲為直”來解決，因此要熟悉常見旋轉體的側面展開圖的形狀及平面圖形面積的求法．[來源:] 2種方法——割補法與等積法 　(1)割補法：求一些不規(guī)則幾何體的體積時，常用割補法轉化成已知體積公式的幾何體進行解決． (2)等積法：等積法包括等面積法和等體積法．等積法的前提是幾何圖形(或幾何體)的面積(或體積)通過已知條件可以得到，利用等積法可以用來求解幾何圖形的高或幾何體的高，特別是在求三角形的高和三棱錐的高時，這一方法回避了通過具體作圖得到三角形(或三棱錐)的高，而通過直接計算得到高的數值． 2個注意點——求空間幾何體的表面積應注意兩點 　(1)求組合體的表面積時，要注意各幾何體重疊部分的處理．[來源:] (2)底面是梯形的四棱柱側放時，容易和四棱臺混淆，在識別時要緊扣定義，以防出錯. 高考數學復習精品 高考數學復習精品