组合体的表面积与体积(割补法、等体积法)

方法初稿待审

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一句话 · 组合体的体积可以割开相加、也可以补全再减;表面积只算外表面,接触面必须扣除;同一个几何体用两种底各算一次体积,就是等体积法。

①板书动画演示

讲稿 / 板书 / 图形三轨同步:听到哪一句,板书和图形就走到哪一步

引入1 / 13第 1 / 1 句
图形(由 draw 指令 JSON 确定性渲染,不是模型画的美术图)
本段以板书为主,没有图形。
板书(跟着讲稿逐行出现)

组合体:由几个基本几何体拼成或挖成的几何体

基本体:柱体、锥体、台体、球

两条常用思路:割补法、等体积法

先看清它由哪些基本体、怎样拼成

讲稿

实际问题里的几何体常常是几种基本体拼起来的。

②例题实操

4 段例题已按「读题 → 思路 → 关键步骤 → 写出过程」拆开,可以不跟播放器一步步做

  1. 1第 7 段例题
    • 圆柱 r = 1,h = 4,中间挖去半径 1 的半球

    • V柱 = πr²h = π×1×4 = 4π

    • V半球 = (1/2)×(4/3)πr³ = (1/2)×(4/3)π = (2/3)π

    • V = 4π − (2/3)π = (10/3)π

    • 答:体积 (10/3)π

    卡住了?展开这一段的讲解

    圆柱半径一、高四,上面挖去一个半径一的半球。

  2. 2第 8 段例题
    • 大圆锥 r = 3,h = 6:V = (1/3)π×9×6 = 18π

    • 小圆锥 r = 1,h = 2:V = (1/3)π×1×2 = (2/3)π

    • V = 18π − (2/3)π = (52/3)π

    • 也可看作上底半径 1、下底半径 3、高 4 的圆台

    • 答:体积 (52/3)π

    卡住了?展开这一段的讲解

    大圆锥半径三、高六,从中挖去半径一、高二的同形小圆锥。

  3. 3第 9 段例题
    • 组合体 = 半球 + 圆柱

    • 不包括的:圆柱的上底面(与半球贴合)

    • 外侧半球面 = (1/2)×4πr² = 2π

    • 圆柱底面 = πr² = π,侧面 = 2πrh = 6π

    • S = 2π + π + 6π = 9π

    • 答:表面积 9π

    卡住了?展开这一段的讲解

    圆柱半径一、高三,上面加一个同半径的半球。

  4. 4第 10 段例题
    • 直角三角形直角边 3、4,斜边 5

    • 底面顶角处的高为 3

    • V = (1/3)×(1/2)×3×4×3 = 6

    • 换底:6 = (1/3)×(15/2)×d ⇒ d = 18 ÷ (15/2)

    • d = 12/5

    • 答:距离 12/5

    卡住了?展开这一段的讲解

    等体积法:三棱锥换一个底面,求出点到平面的距离。

③章节训练

第13章 立体几何初步 · 限时综合卷

题量

16 题

总分

105 分

限时

65 分钟

覆盖知识点

16 个

限时交卷后逐题给引导性解析(三层,一次放一层),错题自动进错题本。

④易错点与自测

做完题再回来看这一块,比先看更有效

  • 把各部分的表面积直接相加,接触面被算了两次
  • 挖去型组合体忘了减去挖掉部分的体积
  • 等体积法里两次计算用的不是同一个几何体
  • 换底时把高用错(高必须垂直于所选的那个底面)
  • 组合体的表面积里,把与半球(或另一个体)贴合的那个圆面也算了进去

看完自测(3 题)

  • 为什么组合体的表面积不能把各部分的表面积直接相加?

    看答案与理由

    答: 因为两个基本体拼在一起时,贴合的那两个面不再暴露在外,它们不是组合体的外表面。直接相加会把接触面算两次,正确做法是先算各部分表面积之和,再减去两倍的接触面积。

    为什么: 表面积的定义是「围成几何体的所有面的面积之和」,贴合面不在其中;从定义出发就能判断该加还是该减。

  • 什么时候用割(拆开相加),什么时候用补(补全再减)?

    看答案与理由

    答: 能自然拆成几个可直接计算的基本体时用割,例如上面一个锥、下面一个柱拼成的体;缺少一块、补上以后才成为规则体时用补,例如不规则块补成长方体后减去补上的部分。

    为什么: 判断标准是「哪种做法里每一块都能直接套公式」,而不是图形的复杂程度。

  • 等体积法求点到平面的距离,思路是什么?

    看答案与理由

    答: 把同一个三棱锥用两种不同的底面各算一次体积,两次结果相等,于是已知的体积、另一个底面积就能解出对应的高;而点到平面的距离正是以那个平面为底面时的高。

    为什么: 换底前后体积不变是唯一依据,所以两次必须算同一个几何体。

未填密钥

问老师

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⑤这份讲解的来源与状态

内容状态公开,不藏着

来源
ai-draft
人工复核
未经教师人工审核
数学校验
passed
段落数
13

本站自编讲义,非教材原文摘录;未引用教材页码、例题编号。

讲解与题目为本站自编,不是教材原文;本页不标示任何未核验的高考真题来源。