解決幾何體的表面積、體積、三視圖與球體體積問題是每年必考的熱點問題,主觀題與客觀題都有,大多數(shù)是以三視圖知識為鋪墊,通過三視圖揭示幾何體的結(jié)構(gòu)特征計算幾何體的表面積、體積。下面具體分析。
一、以幾何體與球的內(nèi)接或外切關(guān)系為背景確定幾何體的表面積與體積
例1 如圖1所示,在三棱錐P-ABC中,平面PAC⊥平面ABC,△PAC ≌ △ABC,∠PAC=∠ACB=90°,PA=2,AC=2√2,則三棱錐P-ABC外接球的體積為(
)。
A.32π/3
B.38π/3
C.14π
D.l6π
分析:求解幾何體的表面積、體積的問題主要集中于棱柱、棱錐與球,因此,解決好這類問題首要的任務(wù)是準確熟記公式。重點題型為球與幾何體的內(nèi)接與外切問題。
點評:求幾何體的表面積與體積的思路如下。(1)求表面積問題的思路是將立體幾何問題轉(zhuǎn)化為平面問題,即空間圖形平面化,這是解決立體幾何的出發(fā)點。(2)對于不規(guī)則幾何體求表面積,一般是把所給的幾何體分割成柱、錐、臺體,然后再求這些柱、錐、臺體的表面積,最后通過求和或作差獲得幾何體的表面積。
二、以三視圖為背景求解幾何體的表面積與體積
例2如圖3所示,是某幾何體的正視圖(主視圖)、側(cè)視圖(左視圖)和俯視圖,則該幾何體的體積為( )。
A.18+20π
B.24+16π
C.32+12π
D.6+20π/3
分析:解答這類
圖3問題的思路一般是先識別三視圖,確定三視圖所對應(yīng)的幾何體;再求解該幾何體的表面積或體積。
解:由三視圖可知,該組合體為如圖4所示的幾何體,其中后半部為一個半圓柱,前半部為一個放倒的四棱錐。由圖中所給數(shù)據(jù)可得圓柱底面的半徑為2,放倒的四棱錐的底面積為4×6=24,高為4,故該組
合體的體積為v= v半圓柱+v四棱錐=1/2×6×π×22+1/3×4×24=32+12π。答案為c。
點評:(l)根據(jù)三視圖確定幾何體時,應(yīng)當通過三視圖明確幾何體的整體關(guān)系,但是又要注意確定特定的線與面,即要把局部與整體綜合起來。(2)解答三視圖與幾何體的體積、面積的交匯題型時,首先要通過三視圖明確幾何體的直觀圖,再利用題設(shè)條件求解幾何體的體積、面積。同時又要注意通過三視圖還原的幾何體的直觀圖的準確性。
作者單位:山東省巨野縣第一中學