一、空間幾何體的體積用到轉化與化歸思想的常見題型:
1、求某些三棱錐、四棱錐體積:
求解過程中當高不易求時,常需轉換頂點利用等體積法解決.
2、不規則幾何體的體積的求解:
求解時, 常結合所給幾何體的結構特征及條件,通過割、補等手段轉化為規則幾何體體積的和、差求解.
二、典例剖析:
【例題】如圖所示,在四棱錐 P-ABCD 中 ,底面 ABCD 為正方形,PD⊥平面 ABCD,
PD=AB=2,E,F,G 分别為 PC,PD,BC 的中點.
求:
① 四棱錐 E-ABCD 的體積;
② 三棱錐 P-EFG 的體積.
【解題思路】
① 看到 E 到平面 ABCD 的距離不易求,想到轉化與化歸思想,
EF∥平面 ABCD 轉化為求 F-ABCD 的體積;
② 看到 P 到平面 EFG 的距離不易求,想到轉化與化歸思想轉化為求 G-PEF 的體積.
【解析】
①
∵ E,F 分别為 PC,PD 的中點,
∴ EF∥DC,
又∵ DC ⊂ 平面 ABCD,
∴ EF∥平面 ABCD,
∵ PD⊥平面 ABCD,
∴ FD⊥平面 ABCD,且 FD=1/2PD=1,
②
∵ PD⊥平面 ABCD,GC ⊂ 平面 ABCD,
∴ GC⊥PD.
又∵ ABCD 為正方形,
∴ GC⊥CD.
∵ PD∩CD=D,
∴ GC⊥平面 PCD.
∵ PF=1/2 PD=1,EF=1/2 CD=1,
∴ S△PEF=1/2 EF×PF=1/2 .
∵ GC=1/2 BC=1,
習題練習
一個空間幾何體的三視圖如圖所示,該幾何體的體積為 12π + 8√5/3,
則該幾何體的正(主)視圖中 x 的值為 ( )
A.5 B.3 C.4 D.2
【解析】
由三視圖知,幾何體是一個組合體,上面是一個正四棱錐,四棱錐的底面是一個對角線為 4 的正方形,側棱長是 3,如下圖所示:
根據勾股定理知正四棱錐的高是
下面是一個圓柱,底面直徑是 4,母線長是 x,
因為該幾何體的體積為 12π + 8√5/3,
【答案】 B
三、知識總結:
1.必記公式
(1) 表面積公式
表面積=側面積+底面積,其中:
① 多面體的表面積為各個面的面積的和;
② 圓柱的表面積公式:
③ 圓錐的表面積公式:
④ 圓台的表面積公式:
⑤ 球的表面積公式:
(2) 體積公式
2.重要結論
① 畫三視圖的基本要求:
正俯一樣長,俯側一樣寬,正側一樣高;
② 三視圖排列規則:
俯視圖放在正(主)視圖的下面;側(左)視圖放在正(主)視圖的右面.
3.易錯提醒
① 未注意三視圖中實、虛線的區别:
在畫三視圖時應注意看到的輪廓線畫成實線,看不到的輪廓線畫成虛線.
② 不能準确分析組合體的結構緻誤 :
對簡單組合體表面積與體積的計算要注意其構成幾何體的面積、體積是和還是差.
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