柱、锥、台的侧面积和体积问题是高中数学的重要内容,现就柱、锥、台的侧面积和体积的常见问题分类解析以下。对于棱柱、棱锥、棱台的表面积,多采用面积累加的方式求解,特别地,若为正棱柱(锥、台),各侧面积相等,可用乘法计算;计算其体积时,关键是求底面积和高,并注意公式的运用。
柱、锥、台的侧面积和体积:
求柱、锥、台体积时应注意的几点:
1、求一些不规则柱、锥、台的体积常用割补的方法转化成已知体积公式的几何体进行解决。
2、计算柱、锥、台体的体积,关键是根据条件找出相应的底面面积和高,应注意充分利用多面体的截面和旋转体的轴截面,将空间问题转化为平面问题求解。
3、注意求柱、锥、台体积的一些特殊方法:分割法、补体法、转化法等,它们是解决一些不规则柱、锥、台体积计算常用的方法,应熟练掌握。
4、等积变换法:利用三棱锥的任一个面可作为三棱锥的底面。
①求体积时,可选择容易计算的方式来计算;
②利用“等积法”可求“点到面的距离”。
5、多面体的表面积是各个面的面积之和;组合体的表面积注意衔接部分的处理。
典型例题分析1:
如图所示,已知一个多面体的平面展开图由一个边长为1的正方形和4个边长为1的正三角形组成,则该多面体的体积是________.
解析:由题知该多面体为正四棱锥,底面边长为1,侧棱长为1,斜高为√3/2,连接顶点和底面中心即为高,可求得高为√2/2,所以体积V=1/3×1×1×√2/2=√2/6.
答案:√2/6
典型例题分析2:
如图,平行四边形ABCD中,AB⊥BD,AB=2,BD=√2,沿BD将△BCD折起,使二面角A-BD-C是大小为锐角α的二面角,设C在平面ABD上的射影为O.
(1)当α为何值时,三棱锥C-OAD的体积最大?最大值为多少?
(2)当AD⊥BC时,求α的大小.
典型例题分析3:
如图,AD与BC是四面体ABCD中互相垂直的棱,BC=2.若AD=2c,且AB+BD=AC+CD=2a,其中a,c为常数,则四面体ABCD的体积的最大值是________.