8.3 简单几何体的表面积与体积
8.3.1 棱柱、棱锥、棱台的表面积和体积
[目标] 1.会求棱柱、棱锥、棱台的表面积;2.会求棱柱、棱锥、棱台的体积.
[重点] 求棱柱、棱锥、棱台的表面积和体积.
[难点] 棱台的体积.
要点整合夯基础
知识点一 棱柱、棱锥、棱台的表面积
[填一填]
1.棱柱的表面积
棱柱的表面积:S表=S侧+2S底.
①其中底面周长为C,高为h的直棱柱的侧面积:S侧=Ch;
②长、宽、高分别为a,b,c的长方体的表面积:S表=2(ab+ac+bc);
③棱长为a的正方体的表面积:S表=6a2.
2.棱锥的表面积
棱锥的表面积:S表=S侧+S底;底面周长为C,斜高(侧面三角形底边上的高)为h′的正棱锥的侧面积:S侧=Ch′.
3.棱台的表面积
棱台的表面积:S表=S侧+S上底+S下底.
多面体的表面积就是围成多面体各个面的面积之和.
[答一答]
1.几何体的侧面积与表面积有何区别?
提示:侧面积指的是几何体侧面的面积,而表面积是指整个几何体表面的面积.表面积等于侧面积与底面积之和,因此,侧面积仅是几何体表面积的一部分.
知识点二 棱柱、棱锥、棱台的体积
[填一填]
1.棱柱的体积
(1)棱柱的高是指两底面之间的距离,即从一底面上任意一点向另一个底面作垂线,这个点与垂足(垂线与底面的交点)之间的距离.
(2)棱柱的底面积S,高为h,其体积V=Sh.
2.棱锥的体积
(1)棱锥的高是指从顶点向底面作垂线,顶点与垂足(垂线与底面的交点)之间的距离.
(2)棱锥的底面积为S,高为h,其体积V=Sh.
3.棱台的体积
(1)棱台的高是指两个底面之间的距离.
(2)棱台的上、下底面面积分别是S′、S,高为h,其体积V=h(S′++S).
[答一答]
2.对于三棱锥在求体积时,底面固定吗?怎样确定哪个面为底面?
提示:不固定,三棱锥的任何一个面都可以作为它的底面,关键是哪个底面的面积和相应的高容易求出,就选哪个面为底面.
典例讲练破题型
类型一 多面体的表面积
[例1] 已知正三棱台(上、下底是正三角形,上底面的中心在下底面的投影是下底面的中心)的上、下底面边长分别为2 cm和4 cm,侧棱长是 cm,则该三棱台的表面积为________.
[分析] 利用侧面是等腰梯形求出棱台的侧面积,再求出其表面积.
[解析] 正三棱台的表面积即上下两个正三角形的面积与三个侧面的面积和,其中三个侧面均为等腰梯形,易求出斜高为 cm,故三棱台的表面积为3××(2+4)×+×2++×4×2=5+9.
[答案] (5+9) cm2