多面体和旋转体一.教学内容:1.主要内容:多面体和旋转体2.考点分析:多面体和旋转体每年必考,不仅有直接求多面体和旋转体的面积和体积问题,也有已知面积或体积求几何体中某些元素或元素间的关系问题,近年来即使是考查空间线面位置关系的问题,也常以几何体为依托,该部分内容不仅在选择题、填空题中考,也在解答题中出现。解答题在高考中一直保持中档题的水平,近几年高考立体几何试题多采用一题多问的形式,降低了起点,分散了难点,既有证明,也有计算,一般要求学生先证后算,证明严谨、清楚,计算准确。【典型例题】例1.三棱锥,,,,求这个PABCPAaABACaPABPBCBAC260三棱锥的体积。分析:由题设PABPAC60PABCOBAC在平面上的射影必在的平分线上又,,可知是正三角形BACABACBC60考查方向:考查三棱锥体积的常用求法。分析一:作在底面上的射影,求和的面积POPOC分析二:注意到且PAABPAB1260知PAPB同理,把作为底,则为高PBPCPBCPA分析三:割法、补法解法一:(用公式法解)如图,作底面三角形顶角A的平分线AD,交BC于D,过P点作底面的垂线,垂足为O,由分析知射影O必在AD上,易知△ABC是正三角形,AB=2a,SaABC32PCDAOEB过作,垂足为,连,则PPEABEOEOEAB在中,,RtPAEPAEPAa60PEaAEaOEAEtga3223036,,在中,RtPOEPOPEOEa2263VSPOaPABCABC13233解法二:(利用等积转换法解)在△PAB中PAaABaPAB,,260PBaaaaa2222222603()()cosPABPAPBPAPCPBPCP是直角三角形,,同理可证,又PAPBC平面在中,,PBCPBPCaBCa32SaPBC22VVSPAaPABCAPBCPBC13233解法三:(用分割求积法解)由解法二知,,是中点,连结PBPCaDBCPD3CPDBCADPDADD,,BCPAD平面VVVVSBDaPABCBPADCPADBPADPAD223233解法四:(用补形求积法解)延长AP到Q,使PQ=a,连结QB、QC,可得一个棱长为2a的正四面体VVaaPABCQABC121221222333()例2.如图,已知直三棱柱,用一平面去截它,得截面,且,ABCABCBCAAh11122221BBhCChCS2223,,若的面积为,求证:介于截面与下底面之间的几何体体积。VShhh13123()A1C1B1C2B2h3A2Ah2CBh1考查方向:不规则几何体体积的求法分析:将不规则几何体割补成规则几何体是求其体积的基本方法。VVVVCABBCABACABC222222证法一:连结、、,这样就把几何体分成三个三棱锥ABBCCAABCABC222111VVVVCABBCAABCABC222222VVShCABBBABC22132VVVShCAABCABAAABC2222131VVVVVVShCABCACBCABCCBACCBACCCABC222222222222133VShhh13123()证法二:连结、,并作于ABBCBEACE22侧面底面AACCABC11BEAACCACaBEh平面,设,11则VVVBABCBAACC2222131312213Shhha[()]h131312213Shhhah()1313213ShhhS()13123Shhh()小结:证法一运用了“分割”和“等积变形”的方法,将所求的几何体分割成三棱锥,然后运用三棱锥的顶点与底面的轮换,使问题得到解决,证法二引入了参数,使运算得到了简化。例3.已知圆锥外切于半径为1的球,求当圆锥体积最小时它的表面积。考查方向:面积最值的求法。分析:用一个变量把目标函数表示出来。解法一:如图,作圆锥SO的轴截面,此时球的截面是该等腰三角形的内切圆SCO1AOB连结,设,则OBSBOOBO112SOO是圆锥的高,圆的半径是11在中,RtOBOBOctgctg11在中,RtSOBSOBOtgctgtg22圆锥的体积SOVBOSO132322ctgctgtg32122tgtg()23121422[()]tg02204当即时,tgtgV2122283min此时,,BOSO24SBBOSO2232SSSBOSBBO全侧底28解法二:设是与圆的切点,连结,设棱锥高,底半径,母线CSBOOCSOhOBr11SB=l...