立体几何中常见体积问题的求解
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立体几何中有关体积的求法
一、常见图形的面积求解方法。
二、空间中常见几何体的体积公式。
三、空间中常见求体积问题变换方法。
等价转换法:当所给几何体的体积不能直接
套用公式或套用公式时某一量(底面积或高)不易求出时,
可以转换一下几何体中有关元素的相对位置进
行计算求解,该方法尤其适用于求三棱锥的体积.
,P
分别是棱
A
1
B
1
1.在边长为
a
的正方体
ABCDA,A
1
D,A
1
A
上的点,且满足
1
B
1
C
1
D
1
中,
M,N
1
A
1
M
<
br>1
3
A
1
B
1
,
A
1
N
2ND
1
,
A
1
PA
1
A
(如图1),
试求三棱锥
A
1
MNP
的体积.
2
4
2.(2013年高考江西卷(文))如图,直四棱柱 <
br>ADAB
,
AB2
,
AD2
,
AA
1
3
,
E
为
CD
上一点,
DE1
,ABCDA
1
BC
11
D
1
中,
ABCD<
br>,
EC3
.求三棱锥
B
1
EAC
11
的
体积.
割补法:割补法也是体积计算中的
一种常用方法,在求一些不规则的几何体的体积以及求两个几何体的体
积之比时经常要用到分割法. <
br>3.如图2,在三棱柱
ABCA
1
B
1
C
1
中,
E,F
分别为
AB,AC
的中点,平面
EB
1
C
1
F
将三棱柱分成两部分,
求这两部分的体积之比
4
.如图,是一个平面截长方体的剩余部分,已知
AB4,BC3,AE5,BF8,CG12
,求几何体
G
ABCDEFGH
的体积。
5.如图,直四棱柱ABCDA
1
B
1
C
1
D
1
的底面
ABCD
是菱形,
H
F
E
D
C
A
B
E
、
F
分别是侧棱
AA
ABC
60
0
,其侧面展开图是边长为
8
的正方形。
CC
1
上的动点,
AECF8
.
1
、
问多面体
AEBC
FB
1
的体积
V
是否为常数?若是,求这个常数,若不是,求
V的取值范围.
真题演练:
【2014全国2,文7】正三棱柱
ABCA
1
B
1
C
1
的底面边长为
2
,侧棱长为
3
,
D
为
B
C
中点,求三棱锥
AB
1
DC
1
的体积
A<
br>1
B
1
C
1
A
D
B
C
1.【2016高考新课标1文数】(本题满分12分)如图,在已知正三棱锥P-ABC的侧面是直角
三角形,PA=6,顶
点P在平面ABC内的正投影为点,D在平面ABP内的正投影为点E,连接PE
并延长交AB于点G.
(I)证明G是AB的中点;
(II)在答题卡第(18)题图中作
出点E在平面PAC内的正投影F(说明作法及理由),并求四面体PDEF
的体积.
P
A
G
E
D
B
C
2. 【2014高考北京文第17题】(
本小题满分14分)如图,在三棱柱
ABCA
1
B
1
C
1
中,侧棱垂直于底面,
ABBC
,
AA
1
AC2,
E
、
F
分别为
AC
11
、
BC的中点.
(1)求证:平面
ABE
平面
B
1
BCC
1
;(2)求证:
C
1
F
平面
ABE
;
(3)求三棱锥
EABC
的体积.
A
1
E
B
1
C
1
A
B
F
C
3. 【2015高考北京,文18
】(本小题满分14分)如图,在三棱锥
VC
中,平面
V
平面<
br>C
,
V
为等边三角形,
CC
且
CC2
,
,
分别为
,
V
的中点.
(I)求证:
V
平面
C
;(II)求证:
平面
C
平面
V
;(III)求三棱锥
VC
的体积.
4. 【2014高考广东卷.文.18】(本小题满分13分)如图2,四边形
ABCD
为矩形,
PD
平面
ABCD
,
AB1
,
BCPC2
,作如图3折叠,折痕
EFDC
.其中点
E.
F
分别在线段
PD
.
PC
上,沿
EF
折叠后点
P
在线
段
AD
上的点记为
M
,并且MFCF
.(1)证明:
CF
平面
MDF
;
(2)
求三棱锥
MCDE
的体积.
AB
A
M
B
D
C
E
D
F
图3
C
P
图2
P
ABADAC3
,
PA
平面
ABCD
,5. [2
016高考新课标Ⅲ文数]如图,四棱锥
PABC
中,
AD
BC
,
PABC4
,
M
为线段
AD
上一点,
AM2MD
,
N
为
PC
的中点.
(I)证明
MN
平面
PAB
;
(II)求四面体
NBCM
的体积.
6. 【2015高考陕西,文18】如图1,在直角梯形
ABCD
中,
ADBC,BAD
2
,ABBC
1
ADa
,
2
E
是
AD
的中点,
O
是OC
与
BE
的交点,将
ABE
沿
BE
折起到
图2中
A
1
BE
的位置,得到四棱锥
;
A
1<
br>BCDE
.(I)证明:
CD
平面
AOC
1
BC
DE
时,四棱锥
A
1
BCDE
的体积为
362
,
求
a
的值. (II)当平面
A
1
BE
平面
7. 【2015高考新课标1,文
18】(本小题满分12分)如图四边形ABCD为菱形,G为AC与BD交点,
BE平面ABCD<
br>,
(I)证明:平面
AEC
平面
BED
;
(II)若
ABC120
,
AEEC,
三棱锥
EACD
的体积为
6
,求该三棱锥的侧面积.
3
8.【2014福建,文19】((本小题满分12分)
如图,三棱锥
ABCD<
br>中,
AB
平面
BCD,CDBD
.
(1)求证:
CD
平面
ABD
;
(2)若
AB
BDCD1
,
M
为
AD
中点,求三棱锥
AMBC<
br>的体积.
9.【2014辽宁文19】(本小题满分12分)
0
如图,
ABC和
BCD
所在平面互相垂直,且
ABBCBD2
,
A
BCDBC120
,E、F、G
分别为AC、DC、AD的中点.
(Ⅰ)求证:
EF
平面BCG;
A
E
(Ⅱ)求三棱锥D-BCG的体积.
D
G
B
F
C
补充练习
1、如图,直三棱柱ABC﹣A
1
B
1
C
1
中,AA
1
=2AC=2BC,D是AA
1
的中点,CD⊥B
1
D.
(1)证明:CD⊥B
1
C
1
;
(2)平面CDB
1
分此棱柱为两部分,求这两部分体积的比.
2.已知在四棱锥P﹣ABCD中,底面ABCD是平行四边形,PA⊥平面ABCD,PA=
∠BAD
=120°,E,G分别是BC,PC的中点.求三棱锥P﹣GED的体积.
,AB=1,AD=2,
3.在棱长为2的正方体ABCD﹣A
1
B
1
C
1
D
1
中,E、F分别为DD
1
、
DB的中点.
(1)求证:EF∥平面ABC
1
D
1
;
(2)求证:EF⊥B
1
C;
(3)求三棱锥
V
B
1
EFC
的体积.
4.在四棱锥P﹣ABCD中,∠ABC=∠ACD=90°,∠BAC=∠CAD=60°,PA⊥平面A
BCD,E为PD的中点,
PA=2AB=2.求三棱锥P﹣ACE的体积V.