题文

棱长为a的正方体摆放成如图的形状，问： （1）如图摆放成的几何体，共有几个正方体？表面积是多少？ （2）如果将正方体按如图的方式摆放4层，共有几个正方体？表面积是多少？ （3）若摆放成n层，那么几何体表面积又是多少．

题型：解答题  难度：中档

答案

解： （1）图中1+3+6=10个正方体表面积为2×6+3×6=30a2． （2）根据以上分析可得：如果将正方体按如图的方式摆放4层，则4层共有1+3+6+10=20个正方体，表面积为（1+2+3+4）×2+（1+2+3+4）×3=50a2． （3）若摆放成n层，几何体表面积为Sn=（1+2+3+4+…n）×2+（1+2+3+4+…n）×3=1+2+3+4+…n）5．

据专家权威分析，试题“棱长为a的正方体摆放成如图的形状，问：（1）如图摆放成的几何体，共..”主要考查你对  几何体的表面积，体积，探索规律  等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：

几何体的表面积，体积探索规律

考点名称：几何体的表面积，体积

• 几何体的表面积和体积要求：
  认识柱、锥、台、球及其简单组合体的结构特征，了解柱、锥、台、球的概念；
  了解柱、锥、台、球的表面积与体积的计算，并能运用公式计算柱、锥、台、球及其简单组合体的表面积与体积。

• 几何体一般概念及性质：
  1、圆柱：可以看做以矩形的一边为旋转轴、旋转一周形成的曲面所围成的几何体
  2、圆锥：可以看做以直角三角形的一直角边为旋转轴、旋转一周形成的曲面所围成的几何体
  3、圆台：可以看做以直角梯形中垂直于底边的腰所在的直线为旋转轴、旋转一周形成的曲面所围成的几何体
  4、球：一个半圆绕着它的直径所在的直线旋转一周所形成的曲面所围成的几何体
  5、棱柱有两个面互相平行、而其余每相邻两个面的交线都互相平行
  6、多面体是由若干个平面多边形所围成的几何体
  7、棱锥有一个面是多边形，而其余个面都是有一个公共顶点的三角形

• 几何体的表面积，体积计算公式：
  1、圆柱体: 
  表面积:2πRr+2πRh
  体积:πR2h (R为圆柱体上下底圆半径,h为圆柱体高) 

  2、圆锥体: 
  表面积:πR2+πR[(h2+R2)的平方根]
  体积: πR2h/3 (r为圆锥体低圆半径,h为其高,

  3、正方体：
  a-边长，
  S＝6a2 ，V＝a3

  4、长方体： 
  a－长  ,b－宽  ,c－高
  S＝2(ab+ac+bc)  V＝abc 

  5、棱柱：
  S－底面积  h－高
  V＝Sh 

  6、棱锥 ：
  S－底面积  h－高
  V＝Sh/3 

  7、棱台： 
  S1和S2－上、下底面积  h－高
  V＝h[S1+S2+(S1S2)^1/2]/3 

  8、拟柱体: 
  S1－上底面积  ，S2－下底面积  ，S0－中截面积  h－高，
  V＝h(S1+S2+4S0)/6 

  9、圆柱: 
  r－底半径  ，h－高  ，C—底面周长  S底—底面积  ，S侧—侧面积  ，S表—表面积
  C＝2πr  S底＝πr2，S侧＝Ch  ，S表＝Ch+2S底  ，V＝S底h＝πr2h 

  10、空心圆柱： 
  R－外圆半径  ，r－内圆半径  h－高
  V＝πh(R^2-r^2) 

  11、直圆锥 ：
  r－底半径  h－高
  V＝πr^2h/3 

  12、圆台： 
  r－上底半径  ，R－下底半径  ，h－高
  V＝πh(R2＋Rr＋r2)/3 

  13、球： 
  r－半径  d－直径
  V＝4/3πr^3＝πd^3/6 

  14、球缺 
  h－球缺高，r－球半径，a－球缺底半径
  V＝πh(3a2+h2)/6 ＝πh2(3r-h)/3 

  15、球台： 
  r1和r2－球台上、下底半径  h－高
  V＝πh[3(r12＋r22)+h2]/6 

  16、圆环体： 
  R－环体半径  D－环体直径  r－环体截面半径  d－环体截面直径
  V＝2π2Rr2 ＝π2Dd2/4 

  17、桶状体： 
  D－桶腹直径  d－桶底直径  h－桶高
  V＝πh(2D2＋d2)/12  ，(母线是圆弧形,圆心是桶的中心) 
  V＝πh(2D2＋Dd＋3d2/4)/15  (母线是抛物线形)

考点名称：探索规律

• 探索规律的题目，通常按照一定的顺序给出一系列量，要求我们根据这些已知的量找出一般规律。揭示的规律，常常包含着事物的序列号。所以，把变量和序列号放在一起加以比较，就比较容易发现其中的奥秘。
  掌握探究的一般方法是解决此类问题的关键。
  （1）掌握探究规律的方法，可以通过具体到抽象、特殊到一般的方法，有时通过类比、联想，还要充分利用已知条件或图形特征进行透彻分析，从中找出隐含的规律；
  （2）恰当合理的联想、猜想，从简单的、局部的特殊情况到一般情况是基本思路，经过归纳、提炼、加工，寻找出一般性规律，从而求解问题。

• 探索规律题题型和解题思路:
  1.探索条件型:结论明确,需要探索发现使结论成立的条件的题目;
  探索条件型往往是针对条件不充分、有变化或条件的发散性等情况，解答时要注意全面性，类似于讨论；解题应从结论着手，逆推其条件，或从反面论证，解题过程类似于分析法。
  
  2.探索结论型:给定条件,但无明确的结论或结论不唯一,而要探索发现与之相应的结论的题目;
  探索结论型题的特点是结论有多种可能，即它的结论是发散的、稳定的、隐蔽的和存在的；
  探索结论型题的一般解题思路是：
  （1）从特殊情形入手，发现一般性的结论；
  （2）在一般的情况下，证明猜想的正确性；
  （3）也可以通过图形操作验证结论的正确性或转化为几个熟悉的容易解决的问题逐个解决。
  3.探索规律型:在一定的条件状态下,需探索发现有关数学对象所具有的规律性或不变性的题目；
  图形运动题的关键是抓住图形的本质特征，并仿照原题进行证明。在探索递推时，往往从少到多，从简单到复杂，要通过比较和分析，找出每次变化过程中都具有规律性的东西和不易看清的图形变化部分。
  
  4.探索存在型:在一定的条件下,需探索发现某种数学关系是否存在的题目.而且探索题往往也是分类讨论型的习题,无论从解题的思路还是书写的格式都应该让学生明了基本的规范,这也是数学学习能力要求。
  探索存在型题的结论只有两种可能：存在或不存在；
  存在型问题的解题步骤是：
  ①假设存在；
  ②推理得出结论（若得出矛盾，则结论不存在；若不得出矛盾，则结论存在）。
   解答探索题型，必须在缜密审题的基础上，利用学具，按照要求在动态的过程中，通过归纳、想象、猜想，进行规律的探索，提出观点与看法，利用旧知识的迁移类比发现接替方法，或从特殊、简单的情况入手，寻找规律，找到接替方法；解答时要注意方程思想、函数思想、转化思想、分类讨论思想、数形结合思想在解题中的应用；因此其成果具有独创性、新颖性，其思维必须严格结合给定条件结论，培养了学生的发散思维，这也是数学综合应用的能力要求。