求體積的幾種常用方

2022-10-08 05:48:01 字數 1902 閱讀 6861

體積的求解與計算是高考考查的重點和熱點,其方法靈活多樣,而分割、補性和等體積法轉化是中學常見的幾種求體積的方法,其中分割、補形也稱為割補法。

1、分割法

對於給出的乙個不規則的幾何體,不能直接套用公式,常常需要運用分割法,按照結論的要求,將原幾何體分割成若干個可求體積的幾何體,然後再求和.

例1: 如圖1,在多面體abcdef中,已知abcd是邊長為3的正方形,ef∥ab,,ef與面ac的距離為2,,則該多面體的體積為

圖1b、5c、6 d、

解析:方法一:

圖2 如圖2,連線eb、ec、ac。則四稜錐e-abcd的體積。

方法二:

圖3如圖3,設g、h分別為ab、dc的中點,則eg∥fb,gh∥bc,得稜柱egh-fbc.由題意,得

方法三:

有方法一知,,故多面體的體積大於6,四個選項只有d適合。

例2:如圖4,已知直三稜柱的體積為v,點p、q分別是側稜上的點,且,求四稜錐的體積。

圖4分析:由於所求四稜柱的高及底面apqc的面積都不易求得,因此考慮將四稜錐b-apqc分割後求解。

解:如圖4,連線pc,將四稜錐b-apqc分割成兩個三稜錐b-apc和b-pcq,因此

連線aq,因為所以三稜錐b-pcq的體積。又

所以。2、補形法

補形法是把不規則的幾何體補成規則的幾何體,便於計算其體積。

常見的補形方法有:

(1)將正四面體補成正方體。

(2)將相對稜長相等的三稜錐補成長方體。

(3)將三條側稜互相垂直的三稜錐補成長方體或正方體,如圖所示,。

(4)將三稜錐補成三稜柱或平行六面體。

(5)將三稜柱補成平行六面體。

(6)將台體補成椎體

例3:如圖,將兩個直角邊長分別為5和12的直角三角形對接成三稜錐a-bcd,其中ac=bd=5,bc=12,作

,求三稜錐a-bcd的體積。

解:作,將原圖形補形為直三稜柱,則有。

又知,則

故。例4 :已知三稜錐p-abc的三條側稜pa,pb,pc兩兩垂直,且長度分別為3,4,5.求該三稜錐外接球的體積。

解:將三條側稜pa,pb,pc兩兩垂直三稜錐p-abc補成乙個長方體,(如上圖所示),則兩兩垂直的三條側稜就是長方體的長、寬、高,所以該長方體的體對角線就是三稜錐的外接球的直徑。

設三稜錐外接球的直徑為2r,則

所以球的體積。

3、等積變換法

等積變換法也稱等積變形法或等積轉化法,它是通過選擇合適的底面來求幾何體體積的一種方法。求三稜錐的體積時可採用此方法。

例5:如圖。在直三稜柱的側稜和底面邊長都是,截面相交於de,求三稜錐的體積。

解: 又

,即例6:如圖1所示,在邊長為的正方體中,分別是稜上的點,且滿足,,,試求三稜錐的體積.

分析:若用公式直接計算三稜錐的體積,則需要求出的面積和該三稜錐的高,這兩者顯然都不易求出,但若將三稜錐的頂點和底面轉換一下,變為求三稜錐的體積,便能很容易的求出其高和底面的面積,從而代入公式求解.

圓的方程

1、已知圓o的半徑為1,pa、pb為該圓的兩條切線,a、b為倆切點,那麼的最小值為( )

(a) (b) (c) (d)

2、已知球的半徑為4,圓與圓為該球的兩個小圓,為圓與圓的公共弦,.若,則兩圓圓心的距離

3、過三點a(1,3),b(4,2),c(1,-7)的圓交於y軸於m、n兩點,則=

(a)2 (b)8 (c)4 (d)10

4、已知點,圓:,過點的動直線與圓交於兩點,線段的中點為,為座標原點.

(1)求的軌跡方程; (2)當時,求的方程及的面積。

5、已知圓:,圓:,動圓與圓外切並與圓內切,圓心的軌跡為曲線.

(ⅰ)求的方程;

(ⅱ)是與圓,圓都相切的一條直線,與曲線交於,兩點,當圓的半徑最長時,求.

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