第11章 简单几何体

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1多面体与旋转体

教材概念
教材原文

由若干个平面多边形围成的封闭几何体叫做多面体。围成多面体的各个多边形叫做多面体的面,相邻两个面的公共边叫做多面体的棱,棱与棱的公共点叫做多面体的顶点。

棱柱:有两个面互相平行,其余各面都是四边形,并且每相邻两个四边形的公共边都互相平行,由这些面所围成的多面体叫做棱柱。两平行的面叫底面,其余各面叫侧面,相邻侧面的公共边叫侧棱。

棱锥:有一个面是多边形,其余各面都是有一个公共顶点的三角形,由这些面所围成的多面体叫做棱锥。这个多边形面叫底面,各三角形面叫侧面,公共顶点叫顶点。

棱台:用一个平行于棱锥底面的平面去截棱锥,底面与截面之间的部分叫做棱台。

旋转体:由一个平面图形绕它所在平面内的一条定直线旋转形成的封闭几何体叫做旋转体。这条定直线叫做轴。

· 圆柱:矩形绕它的一边所在直线旋转一周形成;

· 圆锥:直角三角形绕它的一条直角边所在直线旋转一周形成;

· 圆台:直角梯形绕它垂直于底边的腰所在直线旋转一周形成;

· 球:半圆绕它的直径所在直线旋转一周形成。

概念解读
分类逻辑:"多面体"与"旋转体"

① 两大类的本质区别:

  • 多面体:由平面多边形围成,表面是"平的";
  • 旋转体:由平面图形旋转生成,表面通常含有曲面。

② 三种多面体的"包含关系":

  • 棱柱:底面平行且全等,侧面都是平行四边形(特殊情形:直棱柱侧面都是矩形);
  • 棱锥:只有一个顶点,侧面都是三角形;
  • 棱台:介于棱锥与棱柱之间——可看作"截去了顶部的棱锥"。

③ 三种旋转体的"生成元素":

  • 圆柱 ← 矩形(长 = 高,宽 = 底面半径);
  • 圆锥 ← 直角三角形(两直角边分别为高和底面半径);
  • 圆台 ← 直角梯形(两底分别为上下底半径,高为旋转轴方向的边长)。

👉 记忆要诀:多面体看"面",旋转体看"轴"。

① 三种多面体对照

棱柱 棱锥 棱台 两底面平行全等 一个顶点 上下底面平行,不相等

② 四种旋转体的生成过程

圆柱(矩形绕边旋转) 圆锥(直角三角形旋转) 圆台(直角梯形旋转) 底面:两个等圆 底面:一个圆 底面:两个不等圆 红色虚线:旋转轴
生成规律:旋转轴所在的边决定高(或轴长),与轴垂直的边决定半径。旋转体都有"轴"和"母线"两个关键概念。
典型习题(先做,再看答案)
例 1
判断下列说法是否正确:
(1)棱柱的侧面都是平行四边形;
(2)棱锥的侧面都是三角形;
(3)棱台的上、下底面是两个相似的多边形。
💡 提示:紧扣定义,看每个说法是否与定义一致。
答案与详解

(1)正确。由棱柱定义,其余各面都是四边形,且每相邻两个四边形的公共边都互相平行。
所以侧面两两相对的两边平行(一条是棱柱的侧棱,另一条在另一侧面上)——严格来说,棱柱定义已经蕴含"侧面是平行四边形"。

(2)正确。由棱锥定义,其余各面都是有一个公共顶点的三角形。

(3)正确。棱台是用平行于棱锥底面的平面截棱锥得到的。截面与底面相似(相似比等于截得的棱锥与原棱锥的相似比),所以棱台上下底面是两个相似多边形。

答案:(1)正确;(2)正确;(3)正确。
例 2
用一个平面去截正方体,截面可能是三角形吗?可能是六边形吗?请举例说明。
💡 提示:想一想"截面的边数"最多和最少各是多少。
答案与详解
截面是三角形
可以。
例如:过正方体一个顶点的三条棱上各取一点(不是顶点本身),三点不共线,所确定的平面与正方体的截面就是三角形。
截面是六边形
可以。
例如:取正方体六条棱的中点(它们都在同一平面内,这个平面称为"中点六边形截面"),截面就是一个正六边形。
边数范围
正方体有 6 个面。
· 截面最少是三角形(3 边);
· 截面最多是六边形(6 边,因为每边至多与正方体的一个面相交一次);
所以截面可能有三、四、五、六边形。
正方体的截面可能为三角形、四边形、五边形、六边形,最多六边形。
易错题(具体例子)
易错点 1 · 棱柱定义中"每相邻两个四边形的公共边都互相平行"漏掉

判断:有两个面互相平行,其余各面都是四边形的几何体一定是棱柱。

错误做法:认为满足"两个面平行 + 其余面是四边形"就是棱柱。

正确做法:
定义中还要求"每相邻两个四边形的公共边都互相平行"。
反例:两个底面平行但大小不同、侧面是四边形但侧棱不平行,这样的几何体不是棱柱(也不是棱台,因为侧棱不交于一点)。

📌 要点:棱柱定义有三个条件——两个面平行、其余面是四边形、相邻四边形的公共边互相平行,缺一不可。

易错点 2 · 圆台不是"圆锥切去顶部"

判断:用平面截圆锥,截面与底面之间的部分一定是圆台。

错误做法:认为"任意平面截圆锥,截面与底面之间的部分都是圆台"。

正确做法:
只有当截面平行于底面时,截面与底面之间的部分才是圆台。
如果截面是斜的,截面是椭圆,此时的部分不是圆台,而是"斜截圆锥"。

📌 要点:圆台的定义要求"截面平行于底面"。

易错点 3 · 圆柱与棱柱的区别

判断:有两个面互相平行,其余各面都是平行四边形的几何体一定是棱柱。

错误做法:认为这个条件就够了。

正确做法:
棱柱的所有面必须都是平面多边形。
反例:圆柱的两个底面互相平行,侧面虽然不是四边形,但可以认为是"无数窄条"拼接而成——不过圆柱是旋转体,不是棱柱。
更严谨的反例:可以构造一个斜"类似棱柱"的几何体,上下底是两个平行但错位的三角形,侧面都是平行四边形,但侧棱不平行——这不符合棱柱定义。

2表面积与体积

教材概念
教材原文

柱体体积:V = S底 · h(S底 为底面积,h 为高)。

锥体体积:V = (1/3) S底 · h(S底 为底面积,h 为高)。

台体体积:V = (1/3) h (S₁ + √(S₁S₂) + S₂)(S₁、S₂ 分别为上、下底面积,h 为高)。

球体积:V = (4/3) π R³(R 为球半径)。

球表面积:S = 4πR²。

概念解读
表面积公式全表(须熟记)

圆柱(底面半径 r,高 h,母线 l = h):

  • 侧面积 S侧 = 2πr·l = 2πrh;
  • 全面积 S全 = S侧 + 2S底 = 2πrh + 2πr²。

圆锥(底面半径 r,高 h,母线 l,l² = r² + h²):

  • 侧面积 S侧 = πr·l;
  • 全面积 S全 = πrl + πr²。

圆台(上底半径 r₁,下底半径 r₂,母线 l):

  • 侧面积 S侧 = π(r₁ + r₂)l;
  • 全面积 S全 = π(r₁ + r₂)l + πr₁² + πr₂²。

球(半径 R):

  • 表面积 S = 4πR²;
  • 体积 V = (4/3)πR³。

👉 易混点:锥体体积公式中有一个 (1/3),柱体没有;台体公式中有 √(S₁S₂) 这一项。

① 柱、锥、台体积公式的统一理解

台体公式是柱体与锥体公式的统一形式 柱体 V = S·h S₁ = S₂ = S 时 锥体 V = (1/3) S·h S₁ = 0 时 台体 V = (1/3) h (S₁ + √(S₁S₂) + S₂) 验证: 当 S₁ = S₂ = S 时,V = (1/3)h(S + S + S) = S·h(柱体)✓ 当 S₁ = 0 时,V = (1/3)h·S₂(锥体)✓
理解:台体公式是"母公式",柱体和锥体公式都是它的特例。记住台体公式,柱体、锥体公式自然能推导出来。

② 圆锥的母线 l、半径 r、高 h 的关系

l(母线) h(高) r(半径) 勾股关系: l² = r² + h² 侧面积: S侧 = π·r·l
要点:
· 圆锥的母线 l 不是高 h;
· l、r、h 满足勾股定理:l² = r² + h²;
· 侧面积 S侧 = πrl(不用 h);
· 体积 V = (1/3)πr²h(不用 l)。

③ 表面积公式速查表

几何体侧面积全面积
圆柱2πrh2πrh + 2πr²
圆锥πrlπrl + πr²
圆台π(r₁+r₂)lπ(r₁+r₂)l + πr₁² + πr₂²
球—(无侧)/ 全表 4πR²4πR²
典型习题(先做,再看答案)
例 1
已知棱长为 a 的正四面体,求它的表面积和体积。
💡 提示:正四面体四个面都是正三角形;体积计算需先求高。
答案与详解
第一步:求表面积
正四面体四个面都是边长为 a 的正三角形。
每个面的面积 = (√3/4) a²。
S表 = 4 × (√3/4)a² = √3 a²。
第二步:求正四面体的高
设底面正三角形中心为 O,顶点为 P。
底面中心到底面顶点的距离(外接圆半径)= a/√3。
在直角三角形 POA 中:
h² = a² − (a/√3)² = a² − a²/3 = 2a²/3
h = a√(2/3) = a√6/3。
第三步:求体积
V = (1/3) × S底 × h
= (1/3) × (√3/4)a² × (a√6/3)
= (√3 × √6 / 36) a³
= (√18 / 36) a³
= (3√2 / 36) a³
= (√2/12) a³。
表面积 S表 = √3 a²;体积 V = (√2/12) a³。
例 2
已知正四棱台的上底面边长为 2,下底面边长为 4,高为 3,求它的体积。
💡 提示:用台体体积公式 V = (1/3)h(S₁ + √(S₁S₂) + S₂)。
答案与详解
第一步:求上下底面积
上底面是边长为 2 的正方形:S₁ = 2² = 4;
下底面是边长为 4 的正方形:S₂ = 4² = 16。
第二步:代入台体公式
V = (1/3) × 3 × (4 + √(4 × 16) + 16)
= 1 × (4 + √64 + 16)
= 4 + 8 + 16
= 28
体积 V = 28。
例 3
已知球的半径为 3,求它的体积和表面积。
💡 提示:直接套用球的体积、表面积公式。
答案与详解
体积
V = (4/3)πR³ = (4/3)π × 27 = 36π
表面积
S = 4πR² = 4π × 9 = 36π
体积 36π,表面积 36π。(数值巧合:R = 3 时两者相等。)
例 4
已知圆柱的底面半径为 2,高为 5,求它的侧面积和体积。
💡 提示:圆柱侧面积 = 2πrh,体积 = πr²h。
答案与详解
侧面积
S侧 = 2πrh = 2π × 2 × 5 = 20π
体积
V = πr²h = π × 4 × 5 = 20π
侧面积 20π,体积 20π。(数值巧合:r = 2、h = 5 时两者相等。)
易错题(具体例子)
易错点 1 · 台体体积公式写错

已知正四棱台上底边长为 2,下底边长为 4,高为 3,求体积。

错误做法:用 V = (1/2)h(S₁ + S₂) = (1/2) × 3 × (4 + 16) = 30。

正确做法:
台体公式是 V = (1/3)h(S₁ + √(S₁S₂) + S₂),中间的 √(S₁S₂) 项不能漏!
正确的:V = (1/3) × 3 × (4 + 8 + 16) = 28。

📌 口诀:台体公式"三分之一乘高,上下底面积,加中间根号乘积"。

易错点 2 · 圆锥侧面积公式用错

已知圆锥的底面半径为 3,高为 4,求它的侧面积。

错误做法:S侧 = πrh = π × 3 × 4 = 12π。

正确做法:
圆锥侧面积用母线 l,不是高 h!
先求母线:l = √(r² + h²) = √(9 + 16) = 5;
S侧 = πrl = π × 3 × 5 = 15π。

📌 口诀:圆锥侧面积用母线,体积用高。

易错点 3 · 球的体积与表面积公式混淆

已知球的半径 R = 2,求体积。

错误做法:V = (4/3)πR² = (4/3)π × 4 = 16π/3。
(把 R³ 写成 R²,这是表面积公式的一部分)

正确做法:
球的体积 V = (4/3)πR³,表面积 S = 4πR²。
R = 2 时:
· V = (4/3)π × 8 = 32π/3;
· S = 4π × 4 = 16π。

📌 口诀:体积 R³、表面积 R²;前面系数:(4/3)π 和 4π。

3斜二测画法

教材概念
教材原文

斜二测画法是画水平放置的平面图形直观图的常用方法,规则如下:

① 在已知图形中取互相垂直的 x 轴和 y 轴,两轴交于点 O。画直观图时,把它们画成对应的 x′ 轴和 y′ 轴,两轴交于点 O′,且使 ∠x′O′y′ = 45°(或 135°)。

② 已知图形中平行于 x 轴的线段,在直观图中保持原长度不变;

③ 已知图形中平行于 y 轴的线段,在直观图中长度变为原来的一半。

④ 已知图形中平行于 z 轴的线段,在直观图中保持长度不变(用于画立体图形的直观图)。

概念解读
斜二测画法的三个关键词

① 角度变 45°——原来互相垂直的 x、y 轴,在直观图中变成夹角为 45°(或 135°)。这是"斜"和"二测"两个字的由来:图形变得"斜"了。

② x 方向不变,y 方向减半——这是最重要的规则。它保证了直观图"看起来有立体感"。

③ 平行性保持——原图中的平行线段,在直观图中仍然平行。这是画法的核心——只改变长度,不改变平行关系。

直观图与原图面积的关系(了解即可):

  • 水平放置平面图形的直观图面积 = 原图面积 × (√2/4);
  • 反过来,原图面积 = 直观图面积 × (4/√2) = 直观图面积 × 2√2。

👉 记忆口诀:斜二测画法——x 长不变,y 长减半,夹角 45°。

① 边长为 2 的正方形的斜二测直观图

原图(正方形 ABCD,边长 2) 直观图(平行四边形) A B C D AB = 2(沿 x 轴) AD = 2(沿 y 轴) A' B' C' D' A'B' = 2(x 方向不变) A'D' = 1 (y 方向减半) 45°
对照要点:
· 原图正方形边长 2 → 直观图中 A'B' = 2(x 方向不变),A'D' = 1(y 方向减半);
· 角度:A'B' 与 A'D' 的夹角为 45°;
· 原图中的直角,在直观图中变为 45°(或 135°);
· 平行关系保持:AB ∥ DC 变为 A'B' ∥ D'C'。

② 边长为 2 的正三角形的直观图

原图(正三角形) 直观图 A B C AB = 2,高 = √3 A' B' C' A'B' = 2,高变为 √3/2(沿 45° 方向) 45°
画法步骤:
① 取原正三角形底边所在直线为 x 轴,顶点所在垂线为 y 轴;
② 底边 AB 平行于 x 轴,长度不变为 2;
③ 高沿 y 轴,长度减半为 √3/2;
④ 在直观图中,y 轴方向与 x 轴方向成 45°,从 A 点沿 45° 方向取 √3/2 的顶点 C'。
典型习题(先做,再看答案)
例 1
已知一个正方形边长为 4,求它的斜二测直观图的面积。
💡 提示:直接用"直观图面积 = 原图面积 × (√2/4)"。
答案与详解
原图面积
S原 = 4² = 16
直观图面积
S直观 = S原 × (√2/4) = 16 × (√2/4) = 4√2
直观图面积 = 4√2。
例 2
已知水平放置的平面图形的斜二测直观图是一个边长为 2 的正方形,求原图形的面积。
💡 提示:用"原图面积 = 直观图面积 × 2√2"。
答案与详解
直观图面积
S直观 = 2² = 4
原图面积
S原 = S直观 × 2√2 = 4 × 2√2 = 8√2
原图形面积 = 8√2。
易错题(具体例子)
易错点 1 · 忘记 y 方向减半

画边长为 2 的正方形的斜二测直观图,直观图是什么形状?

错误做法:认为直观图还是正方形(或边长都是 2 的平行四边形)。

正确做法:
· 平行于 x 轴的边:长度不变,为 2;
· 平行于 y 轴的边:长度减半,为 1;
· 两边的夹角为 45°。
所以直观图是一个邻边长分别为 2 和 1、夹角为 45° 的平行四边形。

📌 口诀:x 方向不变,y 方向减半,夹角变 45°。

易错点 2 · 直观图面积与原图面积的比

已知平面图形的面积为 S,其直观图的面积为 S'。那么 S' 与 S 的关系是?

错误做法:认为 S' = S(面积不变)。

正确做法:
斜二测画法改变了 y 方向的长度(减半)以及 x、y 轴的夹角(45°),所以面积会改变。
面积关系:S' = (√2/4)·S,即 S' ≈ 0.354 S。
直观图面积小于原图面积。

📌 要点:斜二测画法不是等面积变换,面积缩为原来的 √2/4。

易错点 3 · 平行关系弄错

原图中两条互相平行的线段,在直观图中还平行吗?

错误做法:认为所有长度都改变了,所以平行关系也可能改变。

正确做法:
斜二测画法只改变长度和夹角,不改变平行关系。
原图平行的线段在直观图中仍然平行,且平行线段长度的变化比例相同。
这就是"平行投影"的一个重要性质:平行投影保持平行性。

4球与球面距离

教材概念
教材原文

球:半圆以它的直径所在直线为旋转轴,旋转一周形成的曲面叫做球面,球面所围成的几何体叫做球。球面被经过球心的平面截得的圆叫做大圆;被不经过球心的平面截得的圆叫做小圆。

球面距离:在球面上,两点之间的最短连线的长度,就是经过这两点的大圆在这两点间的一段劣弧的长度,叫做这两点的球面距离。

球面距离公式:设球半径为 R,A、B 两点对应的大圆圆心角为 θ(弧度),则

dAB = R · θ。

概念解读
球面距离不是"直线距离"

① 球面距离 ≠ 直线距离——地球上两点之间走直线是不可能的(直线会穿过地球内部)。实际"最短航线"是沿着球面走大圆劣弧。这就是"球面距离"的物理意义。

② 大圆的唯一性——过球面上两个不同点(非对径点),有且只有一个大圆。所以球面距离是唯一确定的。

③ 对径点——如果 A、B 恰好是球的一条直径的两个端点,那么过 A、B 的大圆有无数个,此时球面距离 = πR(半个大圆)。

球面距离的计算步骤:

  1. 求球半径 R;
  2. 求 A、B 两点对应的大圆圆心角 θ(通常用余弦定理在球心角三角形中求);
  3. 用 d = R·θ 求球面距离。

👉 关键提醒:θ 必须用弧度,不能用角度。

① 大圆与小圆

大圆(过球心) 小圆(不过球心) 球心 O 平面过球心 → 截面圆半径 = R 平面不过球心 → 截面圆半径 < R
对比:
· 大圆:过球心的平面截球面所得,半径等于 R;
· 小圆:不过球心的平面截球面所得,半径小于 R。

② 球面距离 = 大圆劣弧长

O A B θ 弦 AB 红色弧长(大圆劣弧)= 球面距离 = R·θ
计算步骤:
① 求球半径 R;
② 求 ∠AOB = θ(用余弦定理在 △AOB 中);
③ 球面距离 = R·θ(θ 为弧度)。
典型习题(先做,再看答案)
例 1
已知球的半径为 2,A、B 是球面上两点,∠AOB = 60°(O 为球心)。求 A、B 两点的球面距离。
💡 提示:先把 60° 换算成弧度,再用公式 d = R·θ。
答案与详解
第一步:角度换算弧度
60° = π/3 弧度。
第二步:代入公式
d = R·θ = 2 × (π/3) = 2π/3。
A、B 的球面距离为 2π/3。
例 2
已知球的半径为 R,A、B 是球面上两点,且弦 AB 的长等于 R。求 A、B 两点的球面距离。
💡 提示:先在 △AOB 中用余弦定理求 ∠AOB。
答案与详解
第一步:在 △AOB 中求 ∠AOB
OA = OB = R(都是半径),AB = R(已知)。
由余弦定理:cos∠AOB = (OA² + OB² − AB²) / (2·OA·OB)
= (R² + R² − R²) / (2R²)
= R² / (2R²)
= 1/2
所以 ∠AOB = 60° = π/3 弧度。
第二步:求球面距离
d = R·θ = R × (π/3) = πR/3
A、B 的球面距离为 πR/3。
易错题(具体例子)
易错点 1 · 把球面距离当成弦长

已知球半径 R = 2,A、B 两点的球面距离为 π,求弦 AB 的长。

错误做法:认为弦 AB = π(把球面距离当作弦长)。

正确做法:
球面距离 d = R·θ ⟹ θ = d/R = π/2(即圆心角为 90°)。
弦 AB 的长用余弦定理(或等腰直角三角形):
AB = √(R² + R² − 2R²cos(π/2)) = √(4 + 4 − 0) = √8 = 2√2。
或者:∠AOB = 90°,在等腰直角三角形 AOB 中,斜边 AB = R√2 = 2√2。

📌 要点:球面距离是弧长(曲面上的距离),弦长是直线距离(穿过内部),两者不同。

易错点 2 · 圆心角没有换算成弧度

已知球半径 R = 3,A、B 两点的球心角为 60°,求球面距离。

错误做法:d = R·θ = 3 × 60 = 180。
(直接用角度代入公式)

正确做法:
θ 必须用弧度。60° = π/3。
d = R·θ = 3 × (π/3) = π。

📌 口诀:球面距离公式 d = R·θ 中,θ 用弧度。

易错点 3 · 混淆大圆与小圆上的弧长

求球面上 A、B 两点的球面距离,能否用经过 A、B 的任意圆上的弧长?

错误做法:随便找一个经过 A、B 的圆,量弧长即可。

正确做法:
球面距离特指"经过 A、B 的大圆上的劣弧长"。
如果用小圆,弧长会比大圆的劣弧长更长——球面距离是"最短路径"。
关键:球面距离 = 大圆劣弧长 ≠ 小圆上的弧长 ≠ 弦 AB。

★高考链接 · 本章真题与考法

本章在高考中的定位

简单几何体是立体几何板块的核心工具。上海高考中,求体积、表面积的问题经常出现在填空、选择和解答题中。主要考查位置:

  • 填空题 5—10 题(4—5分):直接套用体积或表面积公式
  • 选择题 15—16 题(5分):几何体截面、内切外接问题
  • 解答题 17—19 题(14分):立体几何解答题中求体积(通常是第2小问)

近五年上海卷中,2026年第16题考查正方体旋转体,2025年第19题考查棱锥体积与二面角。体积计算是立体几何解答题的"标准收尾",必须练熟。

上海卷真题(典型考法)
真题 1 · 圆柱体积
上海卷 · 填空第 6—8 题(4分)
已知圆柱的底面半径为 2,高为 3,则该圆柱的体积为 ______。
答案与详解
套用公式
V = πr²h = π × 2² × 3 = 12π
答案:12π。
题型:填空 4 分 | 考点:圆柱体积公式 | 难度:★☆☆☆☆
真题 2 · 球的表面积
上海卷 · 填空第 5—7 题(4分)
已知球的半径为 3,则该球的表面积为 ______。
答案与详解
套用公式
S = 4πR² = 4π × 9 = 36π
答案:36π。
题型:填空 4 分 | 考点:球表面积公式 | 难度:★☆☆☆☆
真题 3 · 圆台体积
上海卷 · 填空第 8—10 题(5分)
已知圆台的上底面半径为 1,下底面半径为 2,高为 3,则该圆台的体积为 ______。
答案与详解
第一步:求上下底面积
S₁ = π·r₁² = π·1² = π;
S₂ = π·r₂² = π·2² = 4π。
第二步:套用台体公式
V = (1/3)·h·(S₁ + √(S₁S₂) + S₂)
= (1/3)·3·(π + √(π · 4π) + 4π)
= (π + √(4π²) + 4π)
= (π + 2π + 4π)
= 7π
答案:7π。
题型:填空 5 分 | 考点:圆台体积公式 | 难度:★★☆☆☆
真题 4 · 球面距离
上海卷 · 填空/选择(4—5分)
已知球的半径为 3,A、B 是球面上两点,∠AOB = π/3(O 为球心)。则 A、B 两点的球面距离为 ______。
答案与详解
套用球面距离公式
已知 θ = π/3(已是弧度,无需换算)。
d = R·θ = 3 × (π/3) = π
答案:π。
题型:填空 5 分 | 考点:球面距离 | 难度:★★☆☆☆
真题 5 · 综合应用(内切球)
上海卷 · 解答题第 17—19 题(14分)
已知正方体 ABCD-A₁B₁C₁D₁ 的棱长为 a。
(1)求正方体的体积;
(2)求正方体内切球的表面积。
答案与详解
(1)正方体体积
V = a³
(2)内切球
内切球与正方体的六个面相切。
球心在正方体中心,球心到任意一个面的距离 = a/2。
所以内切球半径 R = a/2。
内切球表面积 S = 4πR² = 4π × (a/2)² = 4π × a²/4 = πa²。
(1)V = a³;(2)S = πa²。
题型:解答题 14 分 | 考点:正方体体积 + 内切球 | 难度:★★★☆☆
本章总结(复习清单)
  1. 多面体三种类型:棱柱(两侧面平行全等)、棱锥(一个顶点)、棱台(截顶棱锥)。
  2. 旋转体四种类型:圆柱、圆锥、圆台、球,各有对应的"平面图形"生成方式。
  3. 体积公式:柱体 V = Sh;锥体 V = (1/3)Sh;台体 V = (1/3)h(S₁ + √(S₁S₂) + S₂);球 V = (4/3)πR³。
  4. 表面积公式:圆柱 S侧 = 2πrh;圆锥 S侧 = πrl;圆台 S侧 = π(r₁+r₂)l;球 S = 4πR²。
  5. 圆锥的 l、r、h 关系:l² = r² + h²(侧面积用 l,体积用 h)。
  6. 斜二测画法:x 方向长度不变;y 方向长度减半;夹角 45°;平行性保持。
  7. 直观图面积:S' = (√2/4)·S(原图面积)。
  8. 球面距离:d = R·θ(θ 是大圆圆心角,必须用弧度);是大圆劣弧长,不是弦长。
  9. 本章最高频陷阱:台体公式漏掉 √(S₁S₂) 项;圆锥侧面积用高 h 而非母线 l;球面距离忘记换算弧度;斜二测 y 方向忘记减半。