立體幾何是高考考查的重要內容,在高考中一般是兩道小題,一道大題.小題常以三視圖和常見的空間幾何體(尤其是球)為載體,求解幾何體的表面積和體積,考查考生的直觀想象能力與數(shù)學運算能力。
用公式法求解規(guī)則的簡單幾何體的體積與表面積的解題模板:
利用柱體、錐體、臺體、球體的表面積與體積的公式,求解空間幾何體的表面積、體積等,破解此類題的關鍵點如下.
①定類別。根據(jù)幾何體的定義及其結構特征確定該幾何體是柱體、錐體還是球體,或者是簡單組合體等.
⑦用公式或定理,利用正弦定理、余弦定理或勾股定理,求相應的幾何度量(如棱長、高等)。利用三角形或梯形的面積公式等求面積,并代入相應的柱體、錐體、球體的表面積或體積公式,從而求得幾何體的表面積或體積.
例1:[2018全國卷Ⅱ,16,5分]已知圓錐的頂點為,母線SA,SB互相垂直,SA與圓錐底面所成角為30°,若△SAB的面積為,則該圓錐的體積為__________.
思路分析:作出示意圖,根據(jù)條件分別求出圓錐的母線SA,高SO,底面圓半徑AO的長,代入公式計算即可.
答案:8π
總結:此題為填空題的壓軸題,實際上并不難,關鍵在于根據(jù)題意作出相應圖形,利用平面幾何知識求解相應線段長,代入圓錐體積公式即可.
例2:[2017全國卷Ⅱ,4,5分][理]
如圖,網(wǎng)格紙上小正方形的邊長為1,粗實線畫出的是某幾何體的三視圖,該幾何體由一平面將一圓柱截去一部分后所得,則該幾何體的體積為
A.90π B.63πC.42π D.36π
思路分析:由題意先確定幾何體的形狀,再根據(jù)三視圖確定其幾何度量即可.可以用分割法,也可以用補形法求該幾何體的體積.
解析:由題意知,該幾何體是一圓柱被一平面截去一部分后所得到的幾何體,在該幾何體上方再補一個與其相同的幾何體,讓截面重合,則所得幾何體為一個圓柱,該圓柱的底面半徑為3,高為10+4=14,該圓柱的體積為126π。則所求的幾何體的體積為其一半,故為63π。
總結:用割補法求幾何體的體積的關鍵是能根據(jù)幾何體的結構特征合理選擇截面進行切割或者補形,從而將不規(guī)則的幾何體轉化為規(guī)則的幾何體.在分割圖形時,定要注意檢查:分割后的圖形“合成”后應當與原圖形相符.
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