#文章首发挑战赛#空间几何体,到高中我们主要讲4种,柱体,椎体,台体,球体。
1,柱体:柱体是一个上下两面平行且全等的空间几何体,分为圆柱与棱柱。
圆柱的上下两面都是圆。
棱柱的上下两面都是多边形,该多边形是几边形,棱柱就叫几棱柱。
棱柱又分为直棱柱与斜棱柱。
直棱柱的侧棱与上下两面垂直,斜棱柱的侧棱不与上下两面垂直。
但是,无论是直棱柱还是斜棱柱,侧棱之间都是平行关系。
棱柱属于多面体。
圆柱属于旋转体,是由一个矩形绕着一条边旋转而形成的。
柱体的体积公式为V=Sh,底面积乘高。
圆柱的侧面展开是个矩形,其长为圆柱的底面圆周长,宽为圆柱的母线长。
因此,圆柱的侧面积公式为S=2πrl。
圆柱的表面积公式为S=2πr(r+l),其中l为母线长。
包含三个面,上下两个圆面+侧面展开的矩形。
棱柱的表面积为各个面的面积之和。
2,锥体:所谓锥,就是尖的意思。
因此椎体的特征是一面为面,另一面为尖。
锥体同样可以分为圆锥与棱锥。
圆锥的底面是个圆。
棱锥的底面是个多边形,该多边形是几边形,棱锥就叫几棱锥。
其中三棱锥因为有四个面,且各面都是三角形,因此又被称为四面体。
这里有两个很容易混的概念,就是正三棱锥和正四面体。
正四面体是指四个面的三角形都是正三角形的三棱锥;正三棱锥只要求底面是正三角形,其他三个面都是等腰三角形即可。
也就是说,正四面体的六条棱都必须一样长,而正三棱锥只需要底面三条棱一样长,侧面三条棱一样长,但是底棱与侧棱不要求必须一样长。
在做题时,一定要注意题目说的是正三棱锥还是正四面体。
棱锥属于多面体。
圆锥属于旋转体,是由一个直角三角形绕着一条直角边旋转而形成的。
锥体的体积公式为V=Sh/3,1/3的底面积乘高。
一般学校里会给大家做这个实验,两个等底面积等高的玻璃杯,一个为圆锥形,一个为圆柱形。
用圆锥形灌满水或沙子,倒入圆柱形,刚好三杯子倒满。
圆锥的侧面展开是个扇形,其弧长为圆锥的底面圆周长,半径为圆锥的母线长。
这里要特别注意圆锥的母线长,不是圆锥的高,而是主视图所看到的侧面边界长。
因此,圆锥的侧面积公式为S=πrl。
圆锥的表面积公式为S=πr(r+l),其中l为母线长。
包含两个面,下表面圆面+侧面展开的扇形。
棱锥的表面积为各个面的面积之和。
3,台体:台体是一个上下两面平行且相似的空间几何体,分为圆台与棱台。
圆台的上下两面都是圆,但是尺寸不同。
棱台的上下两面都是多边形,形状相同但是尺寸不同。
该多边形是几边形,棱台就叫几棱台。
棱台属于多面体。
圆台属于旋转体,是由一个直角梯形绕着直角腰旋转而形成的。
台体被称为“类柱实锥”。
也就是说,台体的样子像柱体,但是本质上是个椎体,是一个被用平行于底面的面削掉了尖的锥体。
因此,台体的体积可以用割补法计算,即补齐大椎体,用大锥体的的体积减去补上的小椎体的体积即可。
当然,大家也可以记公式:台体的体积公式为S为大面面积,s为小面面积。
圆台的侧面展开是个扇面,也就是被截去了中央小扇形的大扇形,因此我们也可以用割补法求其面积。
当然,大家也可以记公式:圆台的侧面积公式为S=π(R+r)l,其中R为大圆半径,r为小圆半径,l为母线长。
圆台侧面积加上大小两个圆的面积就是圆台的表面积了,其公式为:其实圆台的公式都比较复杂,所以推荐大家还是使用割补法计算方便。
棱台的表面积为各个面的面积之和。
4,球体:球体就是一个旋转体,是由一个半圆绕着直径旋转而成。
关于球体的大部分内容,是大学数学学习的知识,高中阶段我们就记住其相关公式即可。
球体的体积公式为:球体的表面积公式为:除此之外,我们还要了解球内的一组勾股关系。
经过球心的平面截球所得到的圆是最大的,因此称为大圆;不经过球心的平面截球所得到的截面也是圆,称为小圆;球的大圆半径实际上就是球的半径。
球的半径R,小圆的半径r与球心到小圆截面之间的距离d之间是勾股关系:这一节,我们梳理了四种空间几何体的形状特点与体积、侧面积、表面积计算公式。
在近几年的高考中,多次考到关于椎体与台体的相关内容。
除此之外,这些也是练习看图识图的基础,练习空间想象力的基础,因此需要大家掌握。
下节课,我们讲三视图与一个高考重要考点,外接球和内接球的求法。
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