一、阅读教材P25~26,回答下列问题1.棱长为a的正方体的体积为,长、宽、高分别为a、b、c的长方体的体积为.2.底面积为S,高为h的柱体体积V=,底面半径为r,高为h的圆柱的体积V=.a3abcShπr2h
二、解答下列各题1.正方体的全面积为a2,则它的体积为.2.长方体的长、宽分别为4、3,体积为24,则它的最小的一个面的面积为.6
本节学习重点:多面体与旋转体的体积.本节学习难点:①台体的体积;②等积变换;③组合体体积计算.
1.(1)棱柱(圆柱)的高、棱台(圆台)的高是指两底面之间的距离,即从一个底面上一点,向另一个底面作垂线,这点与垂足(即垂线与底面的交点)之间的距离.(2)棱锥(圆锥)的高,是指从顶点向底面作垂线,顶点与垂足(即垂线与底面的交点)之间的距离,有关线面平行与垂直的理论在第二章中将系统学习.2.(1)等底面积、等高的两个柱体(或锥体)的体积相等.(2)如果柱体与锥体的底面积相等,高也相等,则V柱=3V锥.
注意:在上述推导过程中对于VⅠ=VⅡ=VⅢ的关系式的推导方法很重要,在解决棱锥的体积问题时常常会用到这种转化思想.(3)由锥体的体积公式可以推导出台体的体积公式.我们已知,棱台、圆台分别是棱锥、圆锥用平行于底面的平面截去一个锥体得到的.因此,台体的体积可以用两个锥体的差来计算.
设任意台体(棱台或圆台)的上、下底面的面积分别是S′、S,高是h.截得台体时去掉的锥体的高是x,去掉的锥体和原来的锥体的体积分别是V′、V(如图)这时,
柱体、锥体、台体的体积公式之间的关系如图所示:可见,柱体、锥体的体积公式是台体的体积公式的特例.
[例1]长方体相邻三个面的面积分别为2、3、6求它的体积.
已知正六棱柱最长对角线为13cm,侧面积为180cm2,则此棱柱的体积为________.
[例2]三棱台ABC-A1B1C1中,ABA1B1=1:2,则三棱锥A1-ABC,B-A1B1C,C-A1B1C1的体积之比为()A.1:1:1B.1:1:2C.1:2:4D.1:4:4[分析]如图,三棱锥B-A1B1C可看作棱台减去两个三棱锥A1-ABC和C-A1B1C1后剩余的几何体,分别求几何体的体积,然后相比即可.
总结评述:三棱柱、三棱台可以分割成三个三棱锥,分割后可由锥体的体积求柱体和台体的体积,在立体几何中,割补法是重要的方法.
[解析](1)如图,设三棱锥B-A1B1C1,C1-ABC,A1-ABC1体积分别为V1、V2、V3,又设棱台的高为h,上、下底面积分别为S1、S2.依题意,得
[例3]如图,三棱锥S-ABC的各个面都是边长为a的正三角形,D是SA的中点,E是棱BC的中点,求△SDE绕直线SE旋转一周所得旋转体的体积.[分析]△SDE绕SE所在直线旋转形成两个圆锥,它们的底是公共的.
[解析]如图,连接AE,因为△SBC和△ABC都是边长为a的正三角形,且SE和AE分别是它们的中线,所以SE=AE,从而△SEA是等腰三角形,由D是SA的中点知,ED⊥SA,又由
Rt△ABC中,∠B=90°,E、F分别是边AB、AC的中点,△AEF和梯形EBCF各绕直线BC旋转一周,所得旋转体的体积记为V1和V2,问V1和V2哪个大?________[答案]V1=V2
[例4]一扇形铁皮AOB,半径OA=72cm,圆心角∠AOB=60°,现剪下一个扇环ABCD作圆台形容器的侧面,并从剩余的扇形COD内剪下一个最大的圆,刚好做容器的下底(圆台下底面大于上底面),则OC应取多少?并求这个容器的容积.
[答案]C
(09~10学年广东高考调研)某几何体的俯视图是如图所示的矩形,正视图(或称主视图)是一个底边长为8、高为5的等腰三角形,侧视图(或称左视图)是一个底边长为6、高为5的等腰三角形,则该几何体的体积为()
A.24B.80C.64D.240[答案]B
[答案]D
二、填空题2.(2010·天津文,12)一个几何体的三视图如图所示,则这个几何体的体积为__________.
[答案]3
3.已知圆锥的母线长为8,底面周长为6π,则它的体积是__________.
4.一个棱锥的高被平行于底面的平面截成上、下两部分的比为1:2,那么这个截面将棱锥分成上、下两部分的体积比为________.[答案]1:26[解析]棱锥被截下的小棱锥的高与原棱锥的高的比为1:3,故体积比为1:27,∴截得上、下两部分的体积之比为1:26.