第五节空间几何体的表面积与体积考纲点击了解球、棱柱、棱锥、台的表面积和体积的计算公式(不要求记忆公式).热点提示1.通过考查几何体的表面积和体积,借以考查空间想象能力和计算能力.2.多与三视图、简单组合体相联系.3.以选择、填空的形式考查,属容易题.1.旋转体的表面积名称图形表面积圆柱S=2πr(r+l)圆锥S=πr(r+l)圆台S=π(r′2+r2+r′l+rl)球S=4πR22.几何体的体积公式(1)设棱(圆)柱的底面积为S,高为h,则体积V=Sh.(2)设棱(圆)锥的底面积为S,高为h,则体积V=13Sh.(3)设棱(圆)台的上、下底面面积分别为S′、S,高为h,则体积V=13(S′+S′S+S)h.(4)设球半径为R,则球的体积V=43πR3.1.母线长为1的圆锥的侧面展开图的圆心角等于43π,则该圆锥的体积为()A.2281πB.881πC.4581πD.1081π【解析】设圆锥的底面半径为r,则2πr1=43π,∴r=23,∴圆锥的高h=1-(23)2=53.∴圆锥的体积V=13πr2h=4581π.【答案】C2.正方体的表面积为a2,它的顶点均在一个球面上,这个球的表面积为()A.π3a2B.π2a2C.2πa2D.3πa2【解析】由题意,球的直径2R等于正方体的体对角线长,设正方体的棱长为x,则6x2=a2,∴x=16a=66a,∴正方体的体对角线长为3x=22a,即2R=22a,∴R=24a.球的表面积S=4πR2=π2a2.【答案】B3.将边长为a的正方形ABCD沿对角线AC折起,使BD=a,则三棱锥D-ABC的体积为()A.a36B.a312C.312a3D.212a3【解析】 BD=DA=DC=a,又△ABC为直角三角形,∴三棱锥的高即为△ADC中AC边上的高22a,∴三棱锥的体积为13×12a2×22a=212a3.【答案】D4.一个几何体的三视图如图,则这个几何体的体积为________.【解析】由三视图可得该几何体的直观图.∴该几何体是一个底面为直角三角形且两直角边分别为1cm,2cm,高为2cm的三棱柱.∴该几何体的体积为×1×2×2=2(cm3).【答案】2cm35.将一棱长为6cm的正方体木块加工成一个体积最大的木球,这个球的体积为________.【解析】由题意可知该球是正方体的内切球,球直径与正方体的棱长相等,∴球半径r=3cm,∴球体积为=36πcm3.【答案】36πcm3(2008年山东高考改编)如图是一个几何体的三视图,根据图中数据,可得该几何体的表面积是________.【自主探究】由三视图可知,该几何体是由一个球和圆柱组合而成的几何体,球的直径为2,圆柱的底面直径为2,高为3,则S球=4πR2=4π,S圆柱=2πrh+2πr2=2π×1×3+2π=8π,∴几何体的表面积为S=4π+8π=12π.【答案】12π【方法点评】1.高考中对几何体的表面积的考查一般在客观题中,借以考查空间想象能力和运算能力,只要正确把握几何体的结构,准确应用面积公式,就可以顺利解决.2.多面体的表面积是各个面的面积之和.圆柱、圆锥、圆台的侧面是曲面,计算侧面积时需要将这个曲面展为平面图形计算,而表面积是侧面积与底面圆的面积之和.3.组合体的表面积应注意重合部分的处理.1.已知圆台的母线长为4cm,母线与轴的夹角为30°,上底面半径是下底面半径的,求这个圆台的侧面积.【解析】如图是将圆台还原为圆锥后的轴截面,由题意知AC=4cm,∠ASO=30°,O1C=,设O1C=r,则OA=2r,∴SC=2r,SA=4r,∴AC=SA-SC=2r=4cm,∴r=2cm.所以圆台的侧面积为S=π(r+2r)×4=24π(cm2).如图,在三角形ABC中,若AC=3,BC=4,AB=5,以AB所在直线为轴,将此三角形旋转一周,求所得旋转体的表面积和体积.【思路点拨】先通过想象确定旋转体的形状,再求几何体的表面积和体积.【自主探究】如图,所得旋转体是两个底面重合的圆锥.高的和为AB=5,底面半径等于CO=∴所得旋转体的表面积为【方法点评】求解旋转体的表面积和体积时,首先要弄清楚它的结构,再通过轴截面分析和解决问题.2.如右图所示,扇形中心角为90°,其所在圆的半径为R,弦AB将扇形分成两个部分,这两部分各以AO为轴旋转一周,所得的旋转体体积V1和V2之比为()A.1∶1B.1∶C.1∶2D.1∶【解析】Rt△AOB绕OA旋转一周形成圆锥,其体积V1=πR3,扇形绕OA旋转一周形成半球,其体积V=πR3,∴V2=V-V1=πR3-πR3=πR3,∴V1∶V2=1∶1.有一根长为3πcm,底面半径为1cm的圆柱形铁管,用一...