空间几何体的表面积和体积
能够熟练运用柱、锥、台、球的表面积和体积公式计算一些组合体的表面积和体积; 用联系、类比的方法解决一些有关空间几体的实际问题.
一、展开图定义
一些简单的多面体可以沿着多面体的某些棱将它剪开而成平面图形,这个平面图形叫做该多面体 的平面展开图. 二、特殊几何体的定义
1. 直棱柱:侧棱和底面垂直的棱柱叫做直棱柱. 2. 正棱柱:底面为正多边形的直棱柱叫做正棱柱.
3. 正棱锥:底面是正多边形,并且顶点在底面的正投影是底面的中心的棱锥叫正棱锥. 正棱锥的性质:
( 1)正棱锥的侧棱相等; ( 2)侧面是全等的等腰三角形; ( 3)侧棱、高、底面构成直角三角形.
4. 正棱台:正棱锥被平行于底面的平面所截,截面和底面之间的部分角正棱台. 正棱台的性质:
( 1)正棱棱台的侧棱长相等 ( 2)侧面是全等的等腰三角形;
( 3)高,侧棱,上、下底面的边心距构成直角梯形. 三、侧面积与表面积公式
1. 正棱柱、正棱锥、正棱台的侧面积与表面积公式
(1)设直棱柱高为 h,底面多边形的周长为 c,则直棱柱侧面积计算公式: S 直棱柱侧 = ch,即直棱柱的 侧面积等于它的底面周长和高的乘积.
(2)设正 n 棱锥的底面边长为 a,底面周长为 c,斜高为 h′,则正 n 棱锥的侧面积的计算公式:
S 正棱锥侧 =
= . 即正棱锥的侧面积等于它的底面周长和斜高乘积的一半.
(3)设正 n 棱台下底面边长为 a、周长为 c,上底面边长为 a′、周长为 c′,斜高为 h′,则正 n 棱台的
侧面积公式: S 正棱台侧= (4)
面积 (或全面积 )等于底面积与侧面积的和,即 2. 圆柱、圆锥、圆台的侧面积与表面积公式 (1) (2) (3) (4)
于它的侧面积与底面积的和,即
S 圆柱侧= (r 为底面半径, l 为母线长 ). S圆锥侧= (r为底面圆半径, l为母线长 ).
S圆台侧= (R、r 分别为上、下底面半径, l 为母线长 ).
圆柱、圆锥、圆台的表面积等S表=S底+ S侧.
r
棱柱、棱锥、棱台的表S表=S底+ S侧.
(5) 若圆锥底面的半径为 r ,侧面母线长为 l ,侧面展开图扇形的圆心角为 则, 360 3. 四、体积
1.长方体的体积: 长方体的长、宽和高分别为 a、 b、 c,长方体的体积 V 长方体= abc 2.棱柱和圆柱的体积:
(1)柱体 (棱柱、圆柱 )的体积等于它的底面积 S和高 h 的积,即 V 柱体= Sh. (2)底面半径是 r,高是 h 的圆柱体的体积计算公式是 V 圆柱= . 3.棱锥和圆锥的体积:
(1)如果一个锥体 (棱锥、圆锥 )的底面积为 S,高是 h,那么它的体积 V 锥体= Sh. (2)如果圆锥的底面半径是 r,高是 h,则它的体积是 V 圆锥= 4.棱台和圆台的体积: (1)如果台体的上、下底面面积
分别为
(2)如果圆台的上、下底面半径5.球的体积:
由球的半径 R计算球表面积的公式: S球=.即球面面积等于它的大圆面积的 4 倍.
S′、S,高是 h,则它的体积是 V
台体
= r′、r,高是 h,则它的体
如果球的半径为 R,那么球的体积 V 球 = . 6.祖暅原理:幂势既同,则积不容异.
这就是说,夹在两个平行平面间的两个几何体,被平行于这两个平面的任意平面所截,如果截得 的两个截面的面积总相等,那么这两个几何体的体积相等.应用祖暅原理可说明:等底面积、等高 的两个柱体或锥体的体积相等.
7. 球面距离:在球面上,两点之间的最短连线的长度,就是经过这两点的大圆在这两点间的
一段劣 弧的长度。我们把这个弧长叫做两点的球面距离.
类型一 表面积
例 1: 已知正四棱台的上、下底面边长分别为 3 和 6 ,其侧面积等于两底面面积之和,则该正四棱 台的高是 ( )
人教版高中数学必修二第一章空间几何体1.3空间几何体的表面积和体积(教师版)



