2019_2020学年高中数学第1章立体几何初步7简单几何体的再认识7.1柱、锥、台的侧面展开与面积学案北师大版.docx

71柱、锥、台的侧面展开与面积学 习 目 标核 心 素 养1.通过对简单几何体侧面展开图的探究，了解侧面积公式的由来2准确掌握简单几何体的侧面积公式及推导方法(重点)3掌握简单组合体侧面积和表面积的计算(难点)1.通过对简单几何体侧面展开图的探究，提升直观想象素养2通过对简单几何体侧面积的计算，培养数学运算素养.1圆柱、圆锥、圆台的侧面积几何体侧面展开图侧面积公式圆柱S圆柱侧2rlr为底面半径l为侧面母线长圆锥S圆锥侧rlr为底面半径l为侧面母线长圆台S圆台侧(r1r2)lr1为上底面半径r2为下底面半径l为侧面母线长2.直棱柱、正棱锥、正棱台的侧面积几何体侧面展开图侧面积公式直棱柱S直棱柱侧chc为底面周长h为高正棱锥S正棱锥侧chc为底面周长h为斜高，即侧面等腰三角形的高正棱台S正棱台侧(cc)hc为上底面周长c为下底面周长h为斜高，即侧面等腰梯形的高思考1：怎样计算柱、锥、台的表面积？提示：柱、锥、台的表面积S表等于该几何体的侧面积S侧与底面积S底的和，即S表S侧S底思考2：求圆柱、圆锥、圆台的表面积时，要求的关键量是什么？提示：求圆柱、圆锥的表面积时，关键是求其母线长与底面的半径；求圆台的表面积时，关键是求其母线长与上、下底面的半径1矩形的边长分别为1和2，分别以这两边为轴旋转，所形成的几何体的侧面积之比为()A12B11C14D41BS12124，S22214，S1S2.2若圆台的上下底面半径分别是1和3，它的侧面积是两底面面积和的2倍，则圆台的母线长是()A2 B2.5 C5 D10CS侧(r1r2)l2(rr)，l5.3已知正三棱锥底面边长为6，侧棱长为5，则此棱锥的体积为_3正三棱锥的底面边长为6，侧棱长为5，底面的正三角形的面积为：S69，故底面的正三角形高为3，其外接圆半径为2，三棱锥的高为h，体积为V93.4若一个正六棱柱的底面边长为a，侧面对角线的长为2a，则它的表面积为_9a2正六棱柱的底面边长为a，所以正六棱柱的底面面积为S底，又侧面对角线的长为2a，所以侧棱长为a，则该正六棱柱的表面积为S表2S底S侧26aa9a2.圆柱、圆锥、圆台的侧面积与表面积【例1】如图所示，已知直角梯形ABCD，BCAD，ABC90，AB5 cm，BC16 cm，AD4 cm.求以AB所在直线为轴旋转一周所得几何体的表面积解以AB所在直线为轴旋转一周所得几何体是圆台，其上底半径是4 cm，下底半径是16 cm，母线DC13(cm)，该几何体的表面积为(416)1342162532(cm2)1圆柱、圆锥、圆台的相关几何量都集中体现在轴截面上，因此准确把握轴截面中的相关量及其关系是求解旋转体表面积的关键2求几何体的表面积问题，通常将所给几何体分成基本的柱、锥、台，再通过这些柱、锥、台的表面积，进行求和或作差，从而求得几何体的表面积1圆柱的底面积为S，侧面展开图是一个正方形，那么这个圆柱的侧面积是()A4SB2SCSD.SA设底面半径为r，则Sr2，则r，所以底面周长为2r2，又侧面展开图为一个正方形，故母线长为2r2，S侧2rl(2r)242r24224S.直棱柱、正棱锥、正棱台的表面积【例2】正三棱锥SABC的侧面积是底面积的2倍，它的高SO3，求此正三棱锥的表面积思路探究在由高、斜高构成的直角三角形中应用勾股定理，求出底面边长和斜高，从而求其侧面积，然后求表面积解设正三棱锥底面边长为a，斜高为h，如图所示，过O作OEAB，连接SE，则SEAB，且SEh.因为S侧2S底，所以3aha22，所以ah.因为SOOE，所以SO2OE2SE2，所以322h2，所以h2，所以ah6，所以S底a2629，所以S侧2S底18，则S表S侧S底27.1正棱锥和正棱台的侧面分别是等腰三角形和等腰梯形，只要弄清楚相对应的元素，求解就会很简单2多面体的表面积等于各侧面与底面的面积之和对于正棱锥中的计算问题，往往要构造直角三角形来求解，而对正棱台，则需要构造直角梯形或等腰梯形来求解2一个空间几何体的三视图如图所示，则该几何体的表面积为()A48B328C488 D80C由三视图可知本题所给的是一个底面为等腰梯形的放倒的直四棱柱，所以该直四棱柱的表面积为：S2(24)4442424488.组合体的表面积【例3】已知梯形ABCD中，ADBC，ABC90，ADa，BC2a，DCB60，在平面ABCD内，过点C作lCB，以l为轴将梯形ABCD旋转一周，求旋转体的表面积思路探究该组合体为一个圆柱在中间挖去了一个等高的圆锥，分别计算各部分的表面积即可解如题图所示，所得几何体为一个圆柱除去一个圆锥在直角梯形ABCD中，ADa，BC2a，AB(2aa)tan 60a，DC2a.又DDDC2a，S表S圆环S圆柱侧S圆CS圆锥侧(2a)2a222aa(2a)2a2a(94)a2.求组合体的表面积的解题策略：(1)对于由基本几何体拼接成的组合体，要注意拼接面的重合对组合体表面积的影响.(2)对于从基本几何体中通过切挖得到的组合体，要注意新产生的截面和原几何体表面的变化.3.如图所示，ABC中，AC3，BC4，AB5，以AB所在直线为轴，将此三角形旋转一周，求所得到的旋转体的表面积解过C点作CDAB于点D.如图所示，ABC以AB所在直线为轴旋转一周，所得到的旋转体是两个底面重合的圆锥，这两个圆锥的高的和为AB5，底面半径DC，故S表DC(BCAC).1多面体的表面积为围成多面体的各个面的面积之和2有关旋转体的表面积的计算要充分利用其轴截面，就是说将已知条件尽量归结到轴截面中求解而对于圆台有时需要将它还原成圆锥，再借助相似的相关知识求解3S圆柱表2r(rl)；S圆锥表r(rl)；S圆台表(r2rlRlR2)1思考辨析(1)把柱、锥、台的侧面无论沿哪一条侧棱或母线剪开，所得到的展开图形状都相同，面积都相等()(2)无论是哪种几何体，它们的侧面展开图都是极为规则的平面图形()(3)空间几何体的侧面积即是表面积()(4)圆台的侧面展开图是一个扇环()答案(1)(2)(3)(4)2已知正四棱锥底面边长为6，侧棱长为5，则此棱锥的侧面积为()A6B12C24D48D正四棱锥的斜高h4，S侧46