体积问题的求解策略,本文主要内容关键词为:体积论文,策略论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。
体积问题是立体几何的基本问题,也是高考考查的重点。由于几何体的形状多种多样,所以求体积的方法也是千变万化,但是在这众多的方法中,我们可以摸索出一般的规律和基本的思路。本文将通过几例来说明解决和体积有关问题的七种策略。
一、套用公式,直接求解
根据题设条件,设法求出所给几何体的底面积和高,直接套用公式求解。
二、变换图形,避繁就简
当所给三棱锥的体积不便计算时,如能依据题设条件,细察几何体的特征,合理地转换顶点和底面(选择条件较集中的面作底面),则往往有利于解决问题。变换图形是处理体积问题最常用的策略。
例6 一个四面体ABCD中,若有5条棱长均为3,只有一条棱长为4,求此四面体的体积。
解:如图8,设棱CD=4,其余各棱长均为3,取CD中点E,连接AE、BE,则CD⊥平面ABE,因此
四、补形法
利用平移、转转或对称等手段,将原几何体补成便于求体积的几何体。
例7 如图9,一圆柱被一平面所截,已知被截后几何体的最长侧面母线长为4,最短侧面母线长为1,且圆柱底面半径长为2,则该几何体的体积等于__。
解:如图10,将“一个与已知的几何体完全相同的几何体”与“已知的几何体”拼在一起组成一个高为5的完整圆柱,那么所求几何体的体积就是这个大圆柱体积的一半。
解:补形成如图11所示长方体,使得四面体的对棱分别为长方体相对面的对角线。设长方体的三度分别为a、b、c。
故该四面体的体积为16。
五、整体配凑,迅速沟通
有一些体积问题,如果能从整体着眼,适当处理,就能化繁为简,事半功倍。
例9 三棱锥的三条侧棱两两垂直,三个侧面与底面所成角分别是30°、45°、60°,底面面积为,则三棱锥的体积为__。
六、巧用比例,暗度陈仓
同高不同底的两个三棱锥的体积比等于它们的底面积之比。棱锥(或圆锥)被平行于底面的平面所截,所得的小棱锥(或小圆锥)与原棱锥(或原圆锥)相对应的体积比等于“相似比”的立方。遇到此类问题,利用这种比例关系,可快速、准确获解。
例10 某工厂食堂用圆台形缸盛满食油,已知此缸上、下底面半径分别为40 cm和20 cm,13天后,油的高度降为原来的。若每天用油量相等,剩余的油还可以用多少天?
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