1、预习课本P4648,思考并完成以下问题72 柱、锥、台的体积(1)柱体、锥体、台体的体积公式分别是什么?(2)由柱体的体积公式能得到锥体的体积公式吗?由锥体的体积公式能得到台体的体积公式吗?一、预习教材问题导入柱、锥、台体的体积公式几何体体积公式柱体圆柱、棱柱V 柱体Sh S 为柱体底面积,h 为柱体的高锥体圆锥、棱锥V 锥体13ShS 为锥体底面积,h 为锥体的高台体圆台、棱台V 台体13(S 上S 下 S上S下)hS 上、S 下为台体的上、下底面面积,h 为高二、归纳总结核心必记点睛 柱体、锥体、台体的体积公式之间的关系:(其中 S,S 表示台体上、下底面面积)1判断下列命题是否正确(正确
2、的打“”,错误的打“”)(1)三棱锥的体积可以用任意一个面和对应高求()(2)锥体的体积是柱体体积的13.()(3)圆台的体积可由两圆锥的体积差得出()三、基本技能素养培优2圆柱的底面积是S,侧面展开图是一个正方形,则这个圆柱的体积是_3已知正六棱台的上、下底面边长分别为2和4,高为2,则其体积为_答案:2S S答案:28 34若一个几何体的三视图如图所示,则此几何体的体积为_答案:4典例(1)一个正方体被一个平面截去一部分后,剩余部分的三视图如图,则截去部分体积与剩余部分体积的比值为()A18 B17C16D15考点一 多面体的体积(2)已知直四棱柱的底面为菱形,两个对角面的面积分别为2 c
3、m2,2 3 cm2,侧棱长为 2 cm,则其体积为_ cm3.(3)一个正三棱锥底面边长为 6,侧棱长为 15,这个三棱锥的体积为_解析(1)如图所示,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,截去三棱锥A1-AB1D1.设正方体的棱长为a,则VA1-AB1D11312a316a3,故剩余几何体的体积为a316a356a3,所以比值为15,故选D.(2)如图所示,设底面菱形的对角线 AC,BD 长分别为 xcm,y cm,又该棱柱是直棱柱,两个对角面都是矩形,故有2x2,2y2 3,解得x1,y 3,底面菱形的面积 S12xy 32(cm2),所以该棱柱的体积为 VSh 32 2 3(cm3)(
4、3)如图所示,正三棱锥 S-ABC.设 H 为正三角形 ABC 的中心,连接 SH,则 SH的长即为该正三棱锥的高连接 AH 并延长交 BC于 E,则 E 为 BC 的中点,且 AHBC.因为 ABC是边长为 6 的正三角形,所以 AE 32 63 3.则 AH23AE2 3.在 ABC 中,S ABC12BCAE1263 39 3.在 Rt SHA 中,SA 15,AH2 3,所以 SH SA2AH2 1512 3.所以 V 正三棱锥13S ABCSH139 3 39.答案(1)D(2)3 (3)9求几何体体积的四种常用方法(1)公式法:规则几何体直接代入公式求解(2)等积法:如四面体的任何
5、一个面都可以作为底面,只需选用底面积和高都易求的形式即可(3)补体法:将几何体补成易求解的几何体,如棱锥补成棱柱、三棱柱补成四棱柱等(4)分割法:将几何体分割成易求解的几部分,分别求体积 类题通法针对训练(2019北京高考)某几何体是由一个正方体去掉一个四棱柱所得,其三视图如图所示如果网格纸上小正方形的边长为 1,那么该几何体的体积为_解析:如图所示的正方体 ABCD-A1B1C1D1 的棱长为 4,去掉四棱柱 MQD1A1-NPC1B1(其底面是一个上底为 2,下底为 4,高为 2 的直角梯形)所得的几何体为题中三视图对应的几何体,故所求几何体的体积为 4312(24)2440.答案:40
6、典例(1)体积为 52 cm3 的圆台,一个底面面积是另一个底面面积的 9 倍,那么截得这个圆台的圆锥的体积为()A54 cm3B54 cm3C58 cm3D58 cm3(2)把由曲线 y|x|和 y2 围成的图形绕 x 轴旋转 360,所得旋转体的体积为_考点二旋转体的体积解析(1)由底面积之比为 19 知,体积之比为 127,截得小圆锥与圆台体积比为 126,所以小圆锥体积为 2 cm3,故原来圆锥的体积为 54 cm3.(2)由题意,y|x|和 y2 围成图中阴影部分的图形,旋转体为一个圆柱挖去两个共顶点的圆锥V 圆柱22416,2V 圆锥213222163,所求几何体的体积为 1616
7、3 323.答案(1)A(2)323有关旋转体体积计算的技巧要充分利用旋转体的轴截面,将已知条件尽量归结到轴截面中求解,分析题中给出的数据,列出关系式后求出有关的量,再根据几何体的体积公式进行运算、解答(1)求台体的体积,其关键在于求高,在圆台中,一般把高放在等腰梯形中求解(2)“还台为锥”是求解台体的体积问题的重要思想,作出截面图,将空间问题平面化,是解决此类问题的关键类题通法针对训练设圆台的高为 3,在轴截面中母线 AA1 与底面圆直径 AB 的夹角为60,轴截面中的一条对角线垂直于腰,求圆台的体积解:作圆台的轴截面 A1ABB1,设上、下底面半径分别为 r,R,作 A1DAB 于点 D,
8、连接 A1B,A1D3,A1AB60,又BA1A90,BA1D60,ADA1Dcot 60 3,Rr 3.BDA1Dtan 60 3 3,Rr3 3.R2 3,r 3,而 h3,V 圆台13h(R2Rrr2)133(2 3)22 3 3(3)221.圆台的体积为 21.典例(1)如图所示,正方体 ABCD-A1B1C1D1的棱长为 1,E 为线段 B1C 上的一点,则三棱锥 A-DED1 的体积为_考点三 几何体体积的求法解析:V三棱锥A-DED1V三棱锥E-DD1A131211116.答案:16解:以四面体的各棱为对角线还原为长方体,如图设长方体的长、宽、高分别为x,y,z,则x2y213,
9、y2z220,x2z225,x3,y2,z4.VD-ABE13DESABE16V长方体,同理,VC-ABFVD-ACGVD-BCH16V长方体,V四面体ABCDV长方体416V长方体13V长方体而V长方体23424,V四面体ABCD8.(2)已知四面体 ABCD 中,ABCD 13,BCAD2 5,BDAC5,求四面体 ABCD 的体积(1)三棱锥又称为四面体,它的每一个面都可当作底面来处理,这一方法叫作体积转移法(或称等积法)(2)当所给几何体形状不规则时,无法直接利用体积公式求解,这时可通过分割或补形,将原几何体分割或补形成较易计算体积的几何体,从而求出原几何体的体积 类题通法针对训练 1
10、.(等积变换法)如图所示,三棱锥的顶点为 P,PA,PB,PC为三条侧棱,且 PA,PB,PC 两两互相垂直,又 PA2,PB3,PC4,求三棱锥 P-ABC 的体积 V.解:三棱锥的体积 V13Sh,其中 S 为底面积,h 为高,而三棱锥的任意一个面都可以作为底面,所以此题可把 B 看作顶点,PAC 作为底面求解故 V13SPACPB13122434.2.(补形法)如图,一个底面半径为 2 的圆柱被一平面所截,截得的几何体的最短和最长母线长分别为 2 和 3,求该几何体的体积解:用一个完全相同的几何体把题中几何体补成一个圆柱,如图,则圆柱的体积为22520,故所求几何体的体积为10.3.(分割法)如图,在多面体 ABCDEF 中,已知平面ABCD 是边 长为 4 的正方形,EFAB,EF2,EF 上任意一点到平面 ABCD 的距离均为 3,求该多面体的体积解:如图,连接 EB,EC.四棱锥 E-ABCD 的体积 V 四棱锥 E-ABCD1342316.AB2EF,EFAB,SEAB2SBEF.V 三棱锥 F-EBCV 三棱锥 C-EFB12V 三棱锥 C-ABE12V 三棱锥 E-ABC1212V 四棱锥 E-ABCD4.多面体的体积 VV 四棱锥 E-ABCDV 三棱锥 F-EBC16420.“多练悟素养提升”见“课时跟踪检测(十二)”(单击进入电子文档)