柱、锥、台表面积的求法

绝世美人儿
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2021年01月03日 13:58
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2021年1月3日发(作者:聂华龄)


柱、锥、台表面积的求法



求关于柱、锥、台体的表面积 时,必须分清所求几何体的结构特征,即柱、锥、台体等
的哪种几何体,或是由几个柱、锥、台等构成的 几何体(组合体),然后选用相应的面积公式
求解.下面举例说明.
一﹑求棱体的表面积 < br>棱柱的侧面展开图是平行四边形,上、下底面面积相等,因此只要计算出侧面积与一个
底面的面积 ,其表面积可求;棱锥的侧面展开图是由若干个三角形拼成的,因此侧面积为各
个三角形面积之和;棱台 的侧面展开图为若干个梯形拼接而成,因此侧面积为各个梯形的面
积之和.由此可知,求棱体的表面积主 要分为两次运算,一次是计算侧面积,一次是计算底
面积.
例1六棱台的上、下底面均是正六 边形,边长分别是8cm和18cm,侧面是全等的等腰
梯形,侧棱长为13cm,求它的表面积.
18-8
22
解析:一个侧面如右图,易知a==5,h=13-5=12.
2
18+8
则S
侧面积
=6××12=936(cm
2
) ,
2
S
1
=×8×(8×sin60)×6=963(cm
2< br>),S
上底
2
1
=×18×(18×sin60)×6=4863< br>下底
2
(cm
2
),
所以,表面积为936+963+4863=936+5823(cm
2
).
点评:本题在作图上比较麻烦,因此在解答时,根据所涉及的六棱台特殊性,可先通过
解决一个侧面的 面积,从而求侧面积,这是解答本题的一个关键.这种处理方法在求面积中
用得较为广泛.
二、求圆体的表面积
圆柱的侧面展开图是矩形,上、下底面面积相等,因此只要计算出侧面积 与一个底面的
面积,其表面积就可求:设柱体的底面周长为c,高为l,则侧面积为S
侧面积< br>=cl,故圆柱表
面积公式为S
表面积
=S
侧面积
+S

.
圆锥的侧面展开图为扇形,利用扇形面积公式可求侧面积,故圆锥表面积公式为S表面积
=S
侧面积
+S

.
圆台的侧面展开图为扇环 ,其侧面积可由大扇形的面积减去小扇形的面积而得到,所以
它们的表面积公式为:S
表面积< br>=S
侧面积
+S
上底
+S


.
例2一个立体几何圆台教具的上底半径是4cm,下底半径为6cm,母线长为12cm,求
此圆台的表 面积.
解析:如图,设圆台的侧面展开图的圆心角为∠BOB=θ,OA=x.
又设圆台上下底面半径分别是r、R,则R=6cm,r=4cm,
x2
由相似三角形知识得=,解得x=24,
x+123
2π×4

则圆心角θ==,
24
3
1
所以S
扇形
AOA
=×2π×4×24=96π(cm
2
),
2
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1
S
扇形
BOB
=π(x+AB)
2=×2π×6×(24+12)=216π(cm
2
),
2
所以圆台的表面积为216π-96π=120π(cm
2
).
点评:(1)本题解答充分体现了立几问题平面化的一种重要思想方法,特别是在解决几
何体表面上的相 关问题时,作用尤为显著;(2)在解决与台休相关的问题时,一般都要用到
三角的相似,建立方程,求 得相关量;(3)求圆台的表面积(或侧面积)的一个关键就是确
定侧面展开图所对就的圆心角.
三﹑求三视图给出的几何体的表面积
此类题没有直接给出或描述出所求几何体图形,而是通过 给出一个几何体的三视图.因
此求此类几何体的表面积时,要认真分析三视图,根据“长对正,宽相等, 高平齐”的基本
原则,明确三视图中数据对应于原几何体哪个量,一般根据一种或两种视图相结合可得出 一
个对应于原几何体中的一个量.
例3右图所示的是一个三棱柱的三视图,此三棱柱的侧棱垂 直底面,且底面为正三角形,
求这个正三棱柱的表面积.
解析:由三视图知三棱柱的侧棱长为2mm,
由左视图知正三棱柱的底面三角形的高23mm,
3
设底面边长为a,则a=23,∴a=4,
2
∴三棱柱的表面积为 1
S=S

+2S

=3×4×2+2××4×23=24+8 3(mm
2
).
2
点评:由于本题的原几何体是一个侧棱垂直底面,且底面 为正三角形,因此在上面的解
法中求出了三棱柱的侧棱长和底面边长就顺利作答了.一般地,由正视图和 侧视图可以得到
原几何体的高或底面的某些边的长,由俯视图可以得到原几何本的底面上的某些线段对应 的
量.
四、求组合体的表面积
求组合体的表面积的解答策略:(1)分解组合体: 明确组合体的构成,即由几种基本几
何体组成;(2)求各面面积:求出各个几何体为组合体表面的各个 面的面积;(3)求各面面积
和.
例4如图,已知Rt△ABC的斜边AB=13cm,一条 直角边AC=5cm,以直线AB为轴
旋转一周得一个几何体.求这个几何体的表面积.
解析 :首先应了解这个几何体的形状是上下两个圆锥,共用一个底面,表面积即为两
个圆锥的侧面积之和.根 据公式S

=πrl可知,用第二个公式比较好求,但是得求出底
面圆的半径,因为A B垂直于底面圆,在Rt△ABC中,由OC·AB=BC·AC可求出r,
问题就解决了.
在Rt△ABC中,AB=13cm,AC=5cm,∴BC=12cm.
BC·AC
5×1260
∵OC·AB=BC·AC,∴r=OC===.
AB2
1313
601020
∴S

=πr(BC+AC)=π×× (12+5)=πcm
2

1313
点评:本题解答中必须注意组合体表面 积为两个圆锥的侧面积之和.而不是两个圆锥的
表面积之和,
例5 右图中的几何体是一棱长 为4厘米的正方体,若在它的各个面的中心位置上,各
打一个直径为2厘米,深为1厘米的圆柱形的孔, 求打孔后几何体的表面积是多少(π=
3.14)?
解析:因为正方体的棱长为4厘米,而孔 深只有1厘米,所以正方体没有被打透。这一
来打孔后所得几何体的表面积,等于原来正方体的表面积, 再加上六个完全一样的圆柱的侧
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面积、这六个圆柱的高为1厘米,底面圆的半径为1厘米。
正方体的表面积为42×6=96(平方厘米)
一个圆柱的侧面积为2π×1×1=6.28(平方厘米)
几何体的表面积为96+6.28×6=133.68(平方厘米)
点评:本题在解答中容易 误认为打孔后正方体的表面积为原正方体的表面积减去六个面
上的圆孔所对的圆的面积,实际上不是表面 积减少,而是表面积增加了.在这一点上一定要
引起重视.





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