本题导读

本题考查圆台的表面积与侧面积公式,以及圆台的体积公式。

📌【题干】

Question

(1997年全国卷(理)) 圆台上、下底面积分别为 、 ,侧面积为 ,这个圆台的体积是 ()

A.       B.       C.       D.

🔍【思路分析】

破题导航

求出上、下底面半径:利用圆的面积公式 结合已知上、下底面积,分别求出上底半径 和下底半径 。 求出母线长:利用圆台的侧面积公式 ,代入已知侧面积和半径,解出母线长 。 求出圆台的高:作圆台的轴截面(等腰梯形),通过等腰梯形的性质构造直角三角形,利用勾股定理求出圆台的高 。 计算体积:将 代入圆台体积公式 算得最终结果。

✅【答案】

Success

D

✍【详细解析】

Abstract

求解圆台的上、下底面半径 设圆台的上底面半径为 ,下底面半径为 。 由题意得:

求解圆台的母线长 设圆台的母线长为 。根据圆台的侧面积公式: 代入已知数据:

求解圆台的高 考虑圆台的轴截面(为一个等腰梯形,上底为 ,下底为 ,腰长为 )。 过上底的一个顶点向下底作垂线,垂足与等腰梯形同侧底角顶点之间的距离为:

在截面构成的直角三角形中,由勾股定理可得圆台的高 为:

计算圆台的体积 根据圆台的体积公式: 将 代入公式中:

💡【考点归纳与避坑指南】

Danger

核心考点:圆台侧面积通式 ;圆台体积通式;等腰梯形轴截面模型。 核心方法:“轴截面化归法”。处理旋转体(圆柱、圆锥、圆台)的内部高、母线关系时,将其剖切为平面几何图形(矩形、等腰三角形、等腰梯形)进行勾股定理计算是通用方法。 避坑指南:

  • 体积公式记忆混淆陷阱:圆台体积公式容易与圆锥体积公式或不规则台体公式记混,特别是括号内的交叉项 容易错记为 。
  • 轴截面投影长计算疏忽:在等腰梯形中,单侧直角三角形的底边宽度为 ,而非 之外的错误形式,需要明确其几何几何投影长。

📖【试题探源与推广】

Tip

试题探源:本题属于空间几何体面积与体积计算的标准基础大题题型,取材于高中立体几何教材中“圆台的表面积与体积”章节的课后巩固训练题。 结论推广: 对于任意母线长等于下底面直径(即 )或满足特定比例的圆台,其轴截面和各基本几何量之间存在比例常数关系。 特别地,当圆台的母线长 时(本题中 不满足,本题为 的特殊锥体截断形态),其几何体可以完美切入一个内切球模型。掌握圆台、圆锥与大圆锥的补形相似比(本题中上底与下底半径比为 ,说明该圆台是由一个高度为 的大圆锥从中间高度切去一半所得),利用相似体积比为面积比的 次方,亦可使用 快速实现秒杀。

🔗【关联脉络】

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