1、此,要牢固掌握这些几何图形的特征和有关的计算方法,能将公式作适当的变形,养成“数、形”结合的好习惯,解题时要认真细致观察,合理大胆想象,正确灵活地计算。在解答立体图形的表面积问题时,要注意以下几点:(1)充分利用正方体六个面 的面积都相等,每个面都是正方形的特点。(2)把一个立体图形切成两部分,新增加的表面积等于切面面积的两倍。反之,把两个立体图形粘合到一起,减少的表面积等于粘合面积的两倍。(3)若把几个长方体拼成一个表面积最大的长方体,应把它们最小的面拼合起来。若把几个长方体拼成一个表面积最小的长方体,应把它们最大的面拼合起来。从一个棱长10厘米的正方体木块上挖去一个长10厘米、宽2厘米、高
2、2厘米的小长方体,剩下部分的表面积是多少, 这是一道开放题,方法有多种:?按图27-1所示,沿着一条棱挖,剩下部分的表面积为592平方厘米。图27-1按图27-2所示,在某个面挖,剩下部分的表面积为632平方厘米。图27-2按图27-3所示,挖通某两个对面,剩下部分的表面积为672平方厘米。图27-31、从一个长10厘米、宽6厘米、高5厘米的长方体木块上挖去一个棱长2厘米的小正方体,剩下部分的表面积是多少, 2、把一个长为12分米,宽为6分米,高为9分米的长方体木块锯成两个想同的小厂房体木块,这两个小长方体的表面积之和,比原来长方体的表面积增加了多少平方分米, 3、在一个棱长是4厘米的立方体上
3、挖一个棱长是1厘米的小正方体后,表面积会发生怎样的变化, 把19个棱长为3厘米的正方体重叠起来,如图27-4所示,拼成一个立体图形,求这个立体图形的表面积。图274要求这个复杂形体的表面积,必须从整体入手,从上、左、前三个方向观察,每个方向上的小正方体各面就组合成了如下图形(如图27-5所示)。从上往下看从左往右看从前往后看图275而从另外三个方向上看到的面积与以上三个方向的面积是相等的。整个立体图形的表面积可采用(S上+S左+S前)2来计算。(339+38+310)2 =(81+72+90)=243=486(平方厘米) 答:这个立体图形的表面积是486平方厘米。 练习2:1、用棱长是1厘米的
4、立方体拼成图27-6所示的立体图形。求这个立体图形的表面积。图2762、一堆积木(如图27-7所示),是由16块棱长是2厘米的小正方体堆成的。它们的表面积是多少平方厘米, 3、一个正方体的表面积是384平方厘米,把这个正方体平均分割成64个相等的小正方体。每个小正方体的表面积是多少平方厘米, 把两个长、宽、高分别是9厘米、7厘米、4厘米的相同长方体,拼成一个 大长方体,这个大长方体的表面积最少是多少平方厘米, 把两个相同的大长方体拼成一个大厂房体,需要把两个相同面拼合,所得大厂房体的表面积就减少了两个拼合面的面积。要使大长方体的表面积最小,就必须使两个拼合面的面积最大,即减少两个97的面。(9
5、9+94+74)2297=(63+36+28)4126 =508126 =382(平方厘米) 这个大厂房体的表面积最少是382平方厘米。 练习3:1、把底面积为20平方厘米的两个相等的正方体拼成一个长方体,长方体的表面积是多少, 2、将一个表面积为30平方厘米的正方体等分成两个长方体,再将这两个长方体拼成一个大长方体。求大长方体的表面积是多少。3、用6块(如图27-8所示)长方体木块拼成一个大长方体,有许多种做法,其中表面积最小的是多少平方厘米, 3厘米1厘米2厘米一个长方体,如果长增加2厘米,则体积增加40立方厘米;如果宽增加3厘米,则体积增加90立方厘米;如果高增加4厘米,则体积增加96立
6、方里,求原长方体的表面积。我们知道:体积=长宽高;由长增加2厘米,体积增加40立方厘米,可知宽高=40?2=20(平方厘米);由宽增加3厘米,体积增加90立方厘米,可知长高=90?3=30(平方厘米);由高增加4厘米,体积增加96立方厘米,可知长宽=96?4=24(平方厘米)。而长方体的表面积=(长宽+长高+宽高)2=(20+30+24)2=148(平方厘米)。即 40?2=20(平方厘米) 90?3=30(平方厘米) 96?4=24(平方厘米) (30+20+24)=74=148(平方厘米) 原 长方体的表面积是148平方厘米。 练习4:1、一个长方体,如果长减少2厘米,则体积减少48立方厘
7、米;如果宽增加5厘米,则体积增加65立方厘米;如果高增加4厘米,则体积增加96立方厘米。原来厂房体的表面积是多少平方厘米, 2、一个厂房体木块,从下部和上部分别截去高为3厘米和2厘米的长方体后,便成为一个正方体,其表面积减少了120平方厘米。原来厂房体的体积是多少立方厘米, 3、有一个厂房体如下图所示,它的正面和上面的面积之和是209。如果它的长、宽、高都是质数,这个长方体的体积是多少, 宽长高例题5:如图27-10所示,将高都是1米,底面半径分别为1.5米、1米和0.5米的三个圆柱组成一个物体。求这个物体的表面积。如果分别求出三个圆柱的表面积,再减去重叠部分的面积,这样计算比较麻烦。实际上三
8、个向上的面的面积和恰好是大圆柱的一个底面积。这样,这个物体的表面积就等于一个大圆柱的表面积加上中、小圆柱的侧面积。3.141.52+21+210.51 =3.14(4.5+3+2+1) 10.5 =32.97(平方米) 这个物体的表面积是32.97平方米。练习5:1、一个棱长为40厘米的正方体零件(如图27-11所示)的上、下两个面上,各有一个直径为4厘米的圆孔,孔深为10厘米。求这个零件的表面积。2、用铁皮做一个如图27-12所示的工件(单位:厘米),需用铁皮多少平方厘米, 3、如图27-13所示,在一个立方体的两对侧面的中心各打通一个长方体的洞,在上、下侧面的中心打通一个圆柱形的洞。已知立
9、方体棱长为10厘米,侧面上的洞口是边长为4厘米的正方形,上、下侧面的洞口是直径为4厘米的圆,求该立方体的表面积和体积(?取3.14)。答案:练1 1、 切下一块后,切口处的表面减少了前、后、上面3个11的正方形,新增加了左右下面三个11的正方形,所以表面积大小不变。 2、 446,22,92平方厘米 233、 中心挖去的洞的体积是:3,12,7立方厘米,挖洞后木块的体积:3223,7,20立方厘米,中心挖洞后每面增加的面积是14,1,3平方厘米,2挖洞后木块的表面积:(3+3)6,72平方厘米。练2 1、 从三个不同的方向看,得到图答27,1:从上往下看 从前往后看 从左往右看 (112+18
10、+17)2,54平方厘米 2、 (29+22,200平方厘米 3、 因为64,44,所以大正方形的棱长等于小正方形棱长的4被,那么大正方体的表面积是小正方体的44,16倍,小正方体的表面积是:384?16,24平方厘米 练3 1、将正方体分为两个长方体,表面积就增加了2个30?6,15平方厘米,拼成大正方体,表面积将减少两个拼合面的面积,正好是1个30?6,15平方厘米,所以大长方体的表面积是30+30+6,35平方厘米。2、要是表面积最小,就要尽可能地把大的面拼合在一起。表面积最小的拼法有如图答27,2两种:表面积都是(33+32)2,66平方厘米。 23、设大长方体的宽和高为x分米,长为2
11、x分米,左面和右面的面积就是x平22方分米。其余的面积为2x平方分米,根据题意,大长方体的表面积是:8x+82x,600 x,5 大长方体的体积是:55,250立方分米 练4 1、 (48?2+65?5+96?2,122平方厘米 2、 减少的表面积实质是高度分别为2厘米和3厘米的前、后、左、右四个面的面积之和。把两个合并起来,用120?(2+3),24厘米,求到正方体底面,6厘米。圆长方体的体积是:6的周长,正方体的棱长就是24?4(6+3+2),396立方厘米 3、 长方体正面及上面的面积之和恰好等于这个长方体的长(宽+高),209,1119,所以长,11,宽+高,19,或长,19,宽+高,
12、11,根据题意,宽和高只能是17和2,长方体的体积就是11172,374 练5 21、 406+3.14102,9651.2平方厘米 2、 用两个同样的工件可拼成图答27,3的圆柱体。15(46+54)?2,2355平方厘米 42223、 立方体的表面积和是:10,44,2( ),510.88平方厘米 2打洞后增加的面积是:4223.14(10,4)+4(10,4)2+42,3.14( )2,274.242平方厘米 表面积是:510.88+274.24,785.12平方厘米 43232体积是:2+4,3.14(10,4),668.64平方厘米 2第28周 表面积与体积(二) 有大、中、小三个正
13、方体水池,它们的内边长分别为6米、3米、2米。把两堆碎石分别沉在中、小水池里,两个水池水面分别升高了6厘米和4厘米。如果将这两堆碎石都沉在大水池里,大水池的水面升高多少厘米, 练习1:1、有大、中、小三个正方体水池,它们的内边长分别为4米、3米、2米。把两堆碎石分别沉没在中、小水池的水中,两个水池的水面分别升高了4厘米和11厘米,如果将这两堆碎石都沉没在大水池中,那么大水池水面将升高多少厘米, 2、用直径为20厘米的圆钢,锻造成长、宽、高分别为30厘米、20厘米、5厘米的长方体钢板,应截取圆钢多长(精确到0.1厘米), 3、将表面积为54平方厘米、96平方厘米、150平方厘米的三个铁质正方体熔
14、铸成一个大正方体(不计损耗),求这个大正方体的体积 一个底面半径是10厘米的圆柱形瓶中,水深8厘米,要在瓶中放入长和宽都是8厘米、高是15厘米的一块铁块,把铁块竖放在水中,水面上升几厘米, 练习2:1、一个底面积是15平方厘米的玻璃杯中装有高3厘米的水。现把一个底面半径是1厘米、高5厘米的圆柱形铁块垂直放入玻璃杯水中,问水面升高了多少厘米(?取3), 2、一个圆柱形玻璃杯内盛有水,水面高2.5厘米,玻璃杯内侧的底面积市2平方里。在这个杯中放进棱长6厘米的正方形铁块后,水面没有淹没铁块,这时水面高多少厘米, 3、在底面是边长为60厘米的正方形的一个长方形容器里,直立放着一个长100厘米、底面边长
15、为15厘米的正方形的四棱柱铁棍。这时容器里的水50厘米深。现在把铁棍轻轻地向上方提起24厘米,露出睡眠的四棱柱铁棍浸湿部分长多少厘米 某面粉厂有一容积是24立方米的长方体储粮池,它的长是宽或高的2倍。当贴着它一最大的内侧面将面粉堆成一个最大的半圆锥体时,求这堆面粉的体积(如图28-1所示)。1、已知一个圆锥体的底面半径和高都等于一正方体的棱长,这个正方体的体积是216立方分米。求这个圆锥体的体积。、一个正方体的纸盒中如图28-2所示,恰好能装入一个体积6.28立方厘2米的圆柱体。纸盒的容积有多大(?取3.14), 3、如图28-3所掷,圆锥形容器中装有3升水,水面告诉正好是圆锥高读的一半。这个
16、容器还能装多少水, 如果把12件同样的长方体物品打包,形成一件大的包装物,有几种包装方法,怎样打包物体的表面积最小呢, acb图284练习4:1、如果把长8厘米,宽7厘米,高3厘米的2件同样的长方体物品打包,形成一件大的包装物,有几种包装方法,怎样打包,物体的表面积最小, 2、一个精美小礼品盒的形状是长9厘米,宽6厘米,高4厘米的长方体。请你帮厂家设计一个能装10个小礼品盒的大纸箱,你觉得怎样设计比较合理,为什么, 3、一包香烟的形状是长方体,它的长是9厘米,宽是5厘米,高是2厘米。把10 包香烟包装在一起形成一个大长方体,称为一条。可以怎样包装,算一算需要多少包装纸(包转念能够纸的重叠部分忽
17、略不计)。你认为哪一种包装比较合理, 一只集装箱,它的内尺寸是181818。现在有批货箱,它的外尺寸是19。问这只集装箱能装多少只货箱, 1、有一个长方体的盒子,从里面量长为40厘米、宽为12厘米、高为7厘米。在这个盒子里放长5厘米、宽4厘米、高3厘米的长方体木块,最多可放几块, 2、从一个长、宽、高分别为21厘米、15厘米、12厘米的厂房体上面,尽可能大地切下一个正方体,然后从剩余的部分再尽可能大地切下一个正方体,最后再从第二次剩余的部分尽可能大地切下一个正方体,剩下的体积是多少立方厘米, 3、现有一张长40厘米、宽20厘米的长方形铁皮,请你用它做一只深是5厘米的长方体无盖铁皮盒(焊接处及铁
18、皮厚度不计,容积越大越好),你做出的铁皮盒容积是多少立方厘米, 第二十九 周 抽屉原理(一) 专 题 简 析:如果给你5盒饼干,让你把它们放到4个抽屉里,那么可以肯定有一个抽屉里至少有2盒饼干。如果把4封信投到3个邮箱中,那么可以肯定有一个邮箱中至少有2封信。如果把3本联练习册分给两位同学,那么可以肯定其中有一位同学至少分到2本练习册。这些简单内的例子就是数学中的“抽屉原理”。基本的抽屉原理有两条:(1)如果把x+k(k?1)个元素放到x个抽屉里,那么至少有一个抽屉里含有2个或2个以上的元素。(2)如果把mxk(x,k?1)个元素放到x个抽屉里,那么至少有一个抽屉里含有m+1个或更多个元素。利
19、用抽屉原理解题时要注意区分哪些是“抽屉”,哪些是“元素”,然后按以下步骤解答:a、构造抽屉,指出元素。b、把元素放入(或取出)抽屉。C、说明理由,得出结论。本周我们先来学习第(1)条原理及其应用。某校六年级有学生367人,请问有没有两个学生的生日是同一天,为什么, 把一年中的天数看成是抽屉,把学生人数看成是元素。把367个元素放到366个抽屉中,至少有一个抽屉中有2个元素,即至少有两个学生的生日是同一天。平年一年有365天,闰年一年有366天。把天数看做抽屉,共366个抽屉。把367个人分别放入366个抽屉中,至少在一个抽屉里有两个人,因此,肯定有两个学生的生日是同一天。1、某校有370名19
20、92年出生的学生,其中至少有2个学生的生日是同一天,为什么, 2、某校有30名学生是2月份出生的,能否至少有两个学生生日是在同一天, 3、15个小朋友中,至少有几个小朋友在同一个月出生, 某班学生去买语文书、数学书、外语书。买书的情况是:有买一本的、二本的、也有三本的,问至少要去几位学生才能保证一定有两位同学买到相同的书(每种书最多买一本), 首先考虑买书的几种可能性,买一本、二半、三本共有7种类型,把7种类型看成7个抽屉,去的人数看成元素。要保证至少有一个抽屉里有2人,那么去的人数应大于抽屉数。所以至少要去7+1=8(个)学生才能保证一定有两位同学买到相同的书。买书的类型有:买一本的:有语文
21、、数学、外语3种。买二本的:有语文和数学、语文和外语、数学和外语3种。买三本的:有语文、数学和外语1种。3+3+1=7(种)把7种类型看做7个抽屉,要保证一定有两位同学买到相同的书,至少要去8位学生。1、某班学生去买语文书、数学书、外语书、美术书、自然书。有买一本的、二本的、三本或四本的。,问至少要去几位学生才能保证一定有两位同学买到相同的书(每种书最多买一本), 2、学校图书室有历史、文艺、科普三种图书。每个学生从中任意借两本,那么至少要几个同学才能保证一定有两人所借的图书属于同一种, 3、一只袋中装有许多规格相同但颜色不同的玻璃珠子,颜色有绿、红、黄三种,问最少要取出多少个珠子才能保证有两
22、个同色的, 一只袋中装有许多规格相同但颜色不同的手套,颜色有黑、红、蓝、黄四种。问最少要摸出多少只手套才能保证有3副同色的, 把四种不同的颜色看成是4个抽屉,把手套看成是元素,要保证有1副同色的,就是1个抽屉里至少有2只手套,根据抽屉原理,最少要摸出5只手套。这时拿出1副同色的后,4个抽屉中还剩下3只手套。再根据抽屉原理,只要再摸出2只手套又能保证有一副手套是同色的,以此类推。把四种颜色看成是4个抽屉,要保证有3副同色的,先考虑保证有一副就要摸出5只手套。根据抽屉原理,只要再摸出2只手套又能保证有一副手套是同色的。以此类推,要保证有3副同色的,共摸出的手套有 5+2+2=9(只) 最少要摸出9
23、只手套才能保证有3副同色的。1、一只袋中装有许多规格相同但颜色不同的手套,颜色有黑、红、蓝、黄四种。问最少要摸出多少只手套才能保证有4副同色的, 2、布袋中有同样规格但颜色不同的袜子若干只。颜色有白、黑、蓝三种。问:最少要摸出多少只袜子,才能保证有3双同色的, 、一个布袋里有红、黄、蓝色袜子各8只。每次从布袋中拿出一只袜子,3最少要拿出多少只才能保证其中至少有2双不同袜子, 任意5个不相同的自然数,其中至少有两个数的差是4的倍数,这是为什么, 一个自然数除以4的余数只能是0,1,2,3。如果有2个自然数除以4的余数相同,那么这两个自然数的差就是4的倍数。一个自然数除以4的余数可能是0,1,2,
24、3,所以,把这4种情况看做时个抽屉,把任意5个不相同的自然数看做5个元素,再根据抽屉原理,必有一个抽屉中至少有2个数,而这两个数的余数是相同的,它们的差一定是4的倍数。所以,任意5个不相同的自然数,其中至少有两个数的差是4的倍数。1、任意6个不相同的自然数,其中至少有两个数的差是5的倍数,这是为什么, 2、任意取几个不相同的自然数,才能保证至少有两个数的差是8的倍数, 3、证明在任意的(n+1)个不相同的自然数中,必有两个数之差为n的倍数。能否在图29-1的5行5列方格表的每个空格中,分别填上1,2,3这三个数中的任一个,使得每行、每列及对角线AD、BC上的各个数的和互不相同, 由图29-1可
25、知:所有空格中只能填写1或2或3。因此每行、每列、每条对角线上的5个数的和最小是15=5,最大是35=15。从5到15共有11个互不相同的整数值,把这11个值看承11个抽屉,把每行、每列及每条对角线上的各个数的和看承元素,只要考虑元素和抽屉的个数就可得出结论是不可能的。因为每行、每列、每条对角线上的5个数的和最小是5,最大是15,从5到15共有11个互不相同的整数值。而5行、5列及两条对角线上的各个数的和共有12个,所以,这12条线上的各个数的和至少有两个是相同的。1、能否在6行6列方格表的每个空格中,分别填上1,2,3这三个数中的任一个,使得每行、每列及对角线上的各个数的和互不相同,为什么,
26、 2、证明在88的方格表的每个空格中,分别填上3,4,5这三个数中的任一个,在每行、每列及对角线上的各个数的和中至少有两个和是相同的。3、在39的方格图中(如图29-2所示),将每一个小方格涂上红色或者蓝色,不论如何涂色,其中至少有两列的涂色方式相同。这是为什么, 1、 1992年共有366天,把它看成是366个抽屉,把370个人放入366个抽屉中,至少有一个抽屉里有两个人,因此其中至少有2个学生的生日是同一天的。 2、 2月份最多有29天,把它看作29个抽屉,把30名学生放入29个抽屉,至少有一个抽屉里有两个人,因此这30名学生中至少有两个学生的生日是在同一天。3、 一年有12个月,把12个月看作12个抽屉,把15个小朋友放入12个抽屉中,至少有一个抽屉里有两个小朋友,因此至少有2个小朋友是才同一个月出生。 练2 1、 买书的类型中买一本的有4种,买二本的有6种,买三本的有4种,买4本的有一种,共有4+6+4+1,15种情况。把种15种情况看出15个抽屉,要保证有两位同学买到相同的书,至少要去16位学生。2、 从三周图书种任意借2
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