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8.1 基本立体图形
第1课时
1.了解多面体和旋转体的几何特征
2.理解棱柱、棱锥和棱台的结构特征
如果我们不考虑这些物体的颜色、质地、材料等因素,只考虑物体的形状和大小,那么由这些物体抽象出来的空间图形叫做空间几何体.
知识点1:多面体和旋转体
问题1:在日常生活中,我们把这些物体的形状叫做什么?如何描述它们的形状?
问题2:只按表面形状将以下空间几何体分成两类,可以分为哪两类?各有什么相同的特征?
每个面都是平面多边形
有些面是曲面
概念生成
一般地,由若干个平面多边形围成的几何体叫做多面体.
围成多面体的各个多边形叫做多面体的面;
面ABE
棱EC
顶点C
面BCF
相邻两个面的公共边叫做多面体的棱,
棱与棱的公共点叫做多面体的顶点.
一条平面曲线(包括直线)绕它所在平面内的一条定直线旋转所形成的曲面叫做旋转面,封闭的旋转面围成的几何体叫做旋转体.
这条定直线叫做旋转体的轴.
轴
A
A'
O
O'
B
B'
思考:下面的长方体,它的每个面是什么样多边形?不同的面之间有什么位置关系?
知识点2:棱柱
一般地,有两个面互相平行,其余各面都是四边形,并且每相邻两个四边形的公共边都互相平行,由这些面围成的多面体叫做棱柱.
A'
A
B
B'
D'
D
C'
C
每个面是平行四边形,相对面平行
侧面
底面
A'
A
B
B'
D'
D
C'
C
底面:两个互相平行的面;
侧棱
顶点
顶点:侧面与底面的公共顶点
侧棱:相邻侧面的公共边;
侧面:其余各面;
如四棱柱ABCD—A'B'C'D'
棱柱的表示:用底面各顶点的字母表示,
问题:从底面多边形的边数或侧面与底面的关系角度,如何对它们分类?
②侧棱与底面的垂直关系
①底面多边形的边数
三棱柱、四棱柱、五棱柱……
直棱柱
侧棱垂直于底面
斜棱柱
侧棱不垂直于底面
底面是平行四边形的四棱柱叫做平行六面体.
正棱柱
底面正多边形
练一练:下列关于棱柱的说法:
(1)所有的面都是平行四边形;
(2)每一个面都不会是三角形;
(3)两底面平行,并且各侧棱也平行;
(4)被平面截成的两部分可以都是棱柱.
其中正确说法的序号是______.
(3)(4)
(1)紧扣棱柱的结构特征进行有关概念辨析;
①两个面互相平行;
②其余各面都是四边形;
③相邻两个四边形的公共边都互相平行.
归纳总结
求解时,首先看是否有两个平行的面作为底面,再看是否满足其他特征.
(2)多注意观察一些实物模型和图片便于反例排除.
有关棱柱的结构特征问题的解题策略:
问题:右图多面体有哪些几何结构特征?
知识点2:棱锥
侧面
S
A
B
C
D
侧棱
顶点
底面
(1)底面是一个多边形;
(2)侧面都是三角形;
(3)各侧面有一个公共顶点.
一般地,有一个面是多边形,其余各面是有一个公共顶点的三角形,由这些面所围成的多面体叫做棱锥.
S
A
B
C
D
按底面多边形的边数,可以分为三棱锥、四棱锥、五棱锥、……
用表示顶点和底面的字母表示,如四棱锥S-ABCD.
特别地,三棱锥又叫四面体.
O
底面是正多边形,且顶点与底面中心的连线垂直于底面的棱锥叫做正棱锥.
下底面
思考:棱台可以看作是由截棱形成的,类比棱柱与棱锥,如何给出棱台的相关概念并对棱台进行表示和分类
知识点3:棱台
用一个平行于棱锥底面的平面去截棱锥,底面与截面间的部分叫做棱台.
侧面
侧棱
由三棱锥、四棱锥、五棱锥……截得的棱台分别叫做三棱台、四棱台、五棱台……
棱台ABCD—A'B'C'D'
用正棱锥截得的棱台叫作正棱台.
上底面
棱台ABCD—A'B'C'D'
A'
A
B
B'
D'
D
C'
C
思考:棱台与棱柱、棱锥都是多面体,它们在结构上有哪些相同点和不同点?三者的关系如何?当底面发生变化时,它们能否互相转化?
上底面缩小
上底面扩大,与下底面全等
上底面缩小为一个点
顶点扩大,得到上底面与下底面相似
练一练:下列关于棱锥、棱台的说法:
(1)用一个平面去截棱锥,底面和截面之间的部分组成的几何体叫棱台;
(2)棱台的侧面一定不会是平行四边形;
(3)棱锥的侧面只能是三角形;
(4)由四个面围成的封闭图形只能是三棱锥;
(5)棱锥被平面截成的两部分不可能都是棱锥
其中正确说法的序号是________.
(2)(3)(4)
(1)举反例法:
结合棱锥、棱台的定义举反例直接判断关于棱锥、棱台结构特征的某些说法不正确.
归纳总结
(2)直接法:
判断棱锥、棱台形状的两个方法
棱锥 梭台
定底面 只有一个面是多边形,此面即为底面 两个互相平行的面,即为底面
看侧棱 相交于一点 延长后相交于一点
例1:将下列各类几何体之间的关系用Venn图表示出来:
多面体,长方体,棱柱,棱锥,棱台,直棱柱,四面体,平行六面体.
解:如图
多面体
棱锥
四面体
棱台
棱柱
直棱柱
平行
六面体
长方体
要点概括整合
多面体
棱柱
棱锥
棱台
直棱柱
正棱柱
斜棱柱