2019-2020年高中數(shù)學 1.1 空間幾何體 1.1.7 柱、錐、臺和球的體積課堂探究 新人教B版必修2.doc

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2019-2020年高中數(shù)學 1.1 空間幾何體 1.1.7 柱、錐、臺和球的體積課堂探究 新人教B版必修2 探究一 柱體的體積 1．柱體(棱柱、圓柱)的體積等于它的底面積S和高h的積，即V柱體＝Sh．底面半徑是r，高是h的圓柱體的體積的計算公式是V圓柱＝πr2h． 2．平行六面體的體積求解是比較常見的，因為平行六面體的六個面都是平行四邊形，故可以用任意一組平行的面作為底面，其余面作為側面．解題時，我們以解直棱柱的體積居多，故在平行六面體中選底面時，以構成直棱柱為首選因素． 【典型例題1】 (1)如圖，某幾何體的主視圖是平行四邊形，左視圖和俯視圖都是矩形，則該幾何體的體積為(　　) A． B． C． D． 解析：由三視圖知，該幾何體為平行六面體，由圖知高h＝＝． 底面積：S＝33＝9， 所以其體積V＝． 答案：B (2)用一塊長4 m，寬2 m的矩形鐵皮卷成一個圓柱形鐵筒，如何制作可使鐵筒的體積最大？ 解：①若以矩形的長為圓柱的母線l，則l＝4 m，此時圓柱底面周長為2 m，即圓柱底面半徑為R＝m，所以圓柱的體積為V＝πR2l＝4＝(m3)． ②若以矩形的寬為圓柱的母線，同理可得V＝(m3)， 所以第二種方法可使鐵筒體積最大． 探究二 錐體的體積 求錐體的體積常見的方法： (1)公式法：直接代入公式求解． (2)等積法：如四面體的任何一個面都可以作為底面，只需選用底面積和高都易求的形式即可． (3)補體法：將幾何體補成易求解的幾何體，如棱錐補成棱柱、三棱柱補成四棱柱等． (4)分割法：將幾何體分割成易求解的幾部分，分別求體積． 【典型例題2】 圓錐底面半徑為3，母線長為5，則這個圓錐的體積為(　　) A．36π B．18π C．45π D．12π 解析：V圓錐＝πr2h， 由于r＝3，h＝4(其軸截面如圖)， 得V＝π94＝12π． 答案：D 探究三 臺體的體積 1．臺體體積公式適用于棱臺和圓臺． 2．圓臺(棱臺)的高是指兩個底面之間的距離． 3．柱體、錐體、臺體的體積關系如圖所示． 【典型例題3】 若某幾何體的三視圖(單位：cm)如圖所示，則此幾何體的體積是(　　) A．cm3 B．cm3 C． cm3 D． cm3 解析：由三視圖可知該幾何體上部分為一長方體，下部分為正四棱臺． V＝442＋(42＋48＋82)2＝(cm3)． 答案：B 探究四 球的體積 球的體積的計算常與其他幾何體結合，將球的性質、簡單幾何體的性質融合在一起考查． 常見的有內切和外接問題，求解與球有關的切接問題時要認真分析題中已知條件，明確切點或接點的位置，正確作出截面圖，再分析相關量間的數(shù)量關系． 【典型例題4】 平面α截球O的球面所得圓的半徑為1，球心O到平面α的距離為，則此球的體積為(　　) A． B． C． D． 解析：利用截面圓的性質先求得球的半徑長． 如圖所示，設截面圓的圓心為O′，M為截面圓上任一點， 則OO′＝，O′M＝1， 所以OM＝＝，即球的半徑為． 所以V＝＝． 答案：B 探究五 易錯辨析 易錯點：將幾何體誤認為錐體而致誤 【典型例題5】 如圖所示，在三棱柱ABCA1B1C1中，若E，F(xiàn)分別為AB，AC的中點，平面EB1C1F將三棱柱分成了AEFA1B1C1和BB1ECC1F兩部分，它們的體積分別為V1，V2，那么V1∶V2＝__________． 錯解：由已知可知幾何體AEFA1B1C1是三棱臺，幾何體BB1ECC1F是四棱錐． 設三棱柱的底面積為S，高為h，則由錐、臺的體積公式可得， V1＝＝，V2＝＝． 所以V1∶V2＝∶＝7∶3． 錯因分析：幾何體BB1ECC1F不是一個規(guī)則的幾何體，而錯解中將其看成了錐體． 正解：設三棱柱的高為h，底面的面積為S，體積為V，則V＝V1＋V2＝Sh． 因為E，F(xiàn)分別為AB，AC的中點，所以S△AEF＝， V1＝＝，V2＝Sh－V1＝， 故V1∶V2＝7∶5． 答案：7∶5