棱柱、棱锥和棱台的结构特征(第一课时)——多面体和棱柱
课件4:1.1.2 棱柱、棱锥和棱台的结构特征(第1课时)
A.只有两个面平行
B.所有的棱都相等
C.所有的面都是平行四边形 D.两底面平行,且各侧棱也平行
[解析] 长方体也是棱柱,以长方体为例,可知A、B不正确,
棱柱的两底面可以是三角形,五边形等,故C不正确,因此选D.
[答案] D
2.下列命题中正确的是( ) A.四棱柱是平行六面体 B.直平行六面体是长方体 C.底面是矩形的四棱柱是长方体 D.六个面都是矩形的六面体是长方体
l2=x2+y2+z2=12[(x2+y2)+(x2+z2)+(z2+y2)]
=12(a2+b2+c2),∴l=
a2+b2+c2 2.
跟踪练习 2 一个长方体共一顶点的三个面的面积分别是 2、
3、 6,这个长方体对角线的长是( )
A.2 3
B.3 2 C.6
D. 6
[解析] 设长方体的长、宽、高分别为 a、b、c,对角线长为 d.
长方体对角线问题
例2 经过长方体同一个顶点的三个面的对角线长分别是a、b、c,那
a2+b2+c2
么这个长方体的体对角线长是_______2_________.
[解析] 设经过长方体同一顶点的三条棱长分别为 x、y、z,
则有 x2+y2=a2,x2+z2=b2,z2+y2=c2.
设长方体的体对角线长为 l,则有
2.(1)棱柱是____有__两__个__面__互__相__平__行__,__其__余__各__面__都__是_____ ___四__边__形__,__且__每__相__邻__两__个__面__的__公__共__边__都__互__相__平__行____的面所围成的 几何体. 棱柱的两个互相平行的面叫做棱柱的___底__面___,其余各面叫做棱 柱的___侧__面___,两侧面的公共边叫做棱柱的__侧__棱____.两底面之 间的距离叫做棱柱的____高____. (2)棱柱按底面是三角形、四边形、五边形、……分别叫做 __三__棱__柱__、__四__棱__柱__、__五__棱__柱__、…….
学案1:1.1.2棱柱、棱锥和棱台的结构特征
1.1.2 棱柱、棱锥和棱台的结构特征学习目标1.认识棱柱、棱锥、棱台的结构特征,并能运用这些特征描述现实生活中简单物体的结构.2.理解棱柱、棱锥、棱台的定义及其形成过程,会画棱柱、棱锥、棱台的图形.3.掌握棱柱、棱锥、棱台平行于底面的截面性质,并会在棱柱、棱锥、棱台中进行简单运算.基础知识1.多面体与截面(1)多面体是由若干个平面多边形所围成的几何体.围成多面体的各个多边形叫做多面体的______;相邻两个面的公共边叫做多面体的______;棱和棱的公共点叫做多面体的______;连接不在同一个面上的两个顶点的线段叫做多面体的________.按围成多面体的面的个数分为:四面体、五面体、六面体……多面体至少有______个面.(2)把一个多面体的任意一个面延展为平面,如果其余的各面都在这个平面的同一侧,则这样的多面体就叫做________.(3)一个几何体和一个平面相交所得到的平面图形(包含它的内部),叫做这个几何体的______.做一做1 长方体有__________条对角线,一个多面体至少有__________个面.2.棱柱(1)棱柱的概念.有两个互相平行的面,其余各面都是________,并且每相邻两个四边形的公共边都互相________,这些面围成的几何体称为棱柱.棱柱中,两个互相平行的面称为棱柱的________;其余各面叫做棱柱的________;两侧面的公共边称为棱柱的________;底面多边形与侧面的公共顶点叫做棱柱的________.棱柱两底面之间的距离叫做棱柱的______.(2)棱柱的表示法.用表示两底面的对应顶点的字母或者用一条对角线端点的两个字母来表示.(3)棱柱的分类.按底面多边形的________分为:三棱柱、四棱柱、五棱柱……棱柱又分为斜棱柱和直棱柱.侧棱与底面不垂直的棱柱叫做________棱柱,侧棱与底面垂直的棱柱叫做______棱柱,底面是正多边形的直棱柱叫做__________.底面是平行四边形的棱柱叫做___________.侧棱与底面垂直的平行六面体叫做__________,底面是矩形的直平行六面体是________,棱长都相等的长方体是_______.归纳总结在四棱柱中,应掌握好以下关系:用图示表示如下:做一做2-1 四棱柱有()A.4条侧棱,4个顶点B.8条侧棱,4个顶点C.4条侧棱,8个顶点D.6条侧棱,8个顶点做一做2-2 下列三种说法中,正确的个数是()①侧棱垂直于底面的棱柱是直棱柱;②底面是正多边形的棱柱是正棱柱;③棱柱的侧面都是平行四边形.A.0 B.1 C.2 D.33.棱锥(1)棱锥的概念.有一面为________,其余各面是___________,这些面围成的几何体叫做棱锥.棱锥中有公共顶点的各三角形,叫做棱锥的________;各侧面的公共顶点叫做棱锥的________;相邻两侧面的公共边叫做棱锥的________;多边形叫做棱锥的________.顶点到底面的距离,叫做棱锥的______.(2)棱锥的表示法.用表示顶点和底面各顶点的字母或用表示顶点和底面的一条对角线端点的字母来表示.(3)棱锥的分类.按底面多边形的________分为:三棱锥、四棱锥、五棱锥……(4)正棱锥的概念.如果棱锥的底面是__________,且它的顶点在过底面中心且与底面________的直线上,则这个棱锥叫做正棱锥.正棱锥各侧面都是全等的__________,这些等腰三角形底边上的高都相等,叫做棱锥的________.知识拓展(1)只有正棱锥才有斜高,其他棱锥的顶点到各底边的垂线段不都等长.(2)正棱锥中有几个重要的特征直角三角形,利用它们可以把许多立体几何问题转化为平面几何问题解决.如图所示,正棱锥中,点O为底面中心,M是CD的中点,则△SOM,△SOC 均是直角三角形,常把一些量归结到这些直角三角形中去计算.很明显,△SMC,△OMC也是直角三角形.做一做3-1 在四棱锥的四个侧面中,直角三角形最多可有()A.1个B.2个C.3个D.4个做一做3-2 正四棱锥S-ABCD的所有棱长都等于a,过不相邻的两条侧棱作截面SAC,如图所示,则截面的面积为()A .32a 2 B .a 2C .12a 2D .13a 24.棱台 (1)棱台的概念.棱锥被________于底面的平面所截,________和______间的部分叫做棱台.原棱锥的底面和截面分别称为棱台的________和________;其他各面称为棱台的________;相邻两侧面的公共边称为棱台的________;底面多边形与侧面的公共顶点叫做棱台的________;两底面间的距离叫做棱台的______. (2)棱台的表示法.用表示上下底面各顶点的字母表示棱台. (3)棱台的分类.按底面多边形的________分为:三棱台、四棱台、五棱台…… (4)正棱台的概念.由________截得的棱台叫做正棱台.正棱台各侧面都是全等的________,这些等腰梯形的高叫做棱台的________. 知识拓展在正棱台中,有三个重要的直角梯形——两底面中心连线、相应的边心距和斜高组成一个直角梯形;两底面中心连线、侧棱和两底面对角线的一半组成一个直角梯形;斜高、侧棱和上下两底面边长的一半组成一个直角梯形.正棱台的计算问题,常转化为这几个直角梯形的计算问题.做一做4 棱台不具有的性质是( ) A .两底面相似 B .侧面都是梯形 C .侧棱都平行D .侧棱延长后都交于一点 重点难点1.棱柱、棱锥、棱台的定义和结构特征比较 剖析:名师点拨(1)有两个面互相平行,其余各面是平行四边形的几何体不一定是棱柱,反例如下图.(2)有一个面是多边形,其余各面都是三角形的几何体不一定是棱锥,反例如下图.2.教材中的“思考与讨论” 如何判断一个多面体是棱台?剖析:要判断一个多面体是不是棱台,首先看两个底面是否平行,其次把侧棱延长看是否相交于一点,这两条都满足的几何体才是棱台.典型例题题型一识别简单的空间几何体例1 下列几何体是棱柱的有()A.5个B.4个C.3个D.2个反思:本题容易错认为几何体②也是棱柱,其原因是忽视了棱柱必须有两个面平行这个结构特征,避免出现此类错误的方法是将教材中的各种几何体的结构特征放在一起对比,并且和图形对应起来记忆,要做到看到文字叙述就想到图形,看到图形就想到文字叙述.题型二概念的理解和应用例2 一个棱柱是正四棱柱的条件是()A.底面是正方形,有两个侧面是矩形B.底面是正方形,有两个侧面垂直于底面C.底面是菱形,且有一个顶点处的两条棱互相垂直D.底面是正方形,每个侧面都是全等的矩形反思:在本题的解答过程中易出现选B的情况,导致此种错误的原因是两个侧面垂直于底面,并不能保证侧棱一定垂直于底面,只有是两个相邻的侧面才可以.题型三有关柱、锥、台的计算问题例3 正四棱台的上、下底面面积分别为4,16,一侧面面积为12,分别求该棱台的斜高、高、侧棱长.反思:本题由正四棱台的性质可知:上,下底面都是正方形,侧面是全等的等腰梯形,即可得出上、下底边及斜高的长;再由两个直角梯形便可计算出侧棱、斜高、高.故解题时应注意优先分析几何图形的关系,减少盲目性.例4 如图所示,直平行六面体AC1的侧棱长为100 cm,底面两邻边的长分别是23 cm和11 cm,底面的两条对角线的比为2∶3,求它的两个对角面的面积(过相对侧棱的截面叫对角面).题型四立体图形的展开与平面图形的折叠问题例5 如图,在正三棱柱ABC-A1B1C1中,AB=3,AA1=4.M为AA1的中点,P是BC上一点,且由P沿棱柱侧面经过棱CC1到M的最短路线长为29,设这条最短路线与CC1的交点为N.求点P的位置.反思:解决空间几何体表面上两点间的最短线路问题,一般都是将空间几何体表面展开,转化为求平面内两点间的线段长,这体现了数学中的转化思想.题型五易错辨析例6 下列说法中正确的有()①有两个面互相平行,其余各面都是平行四边形的几何体一定是棱柱;②有一个面是多边形,其余各面都是三角形的几何体一定是棱锥;③有两个面互相平行,其余各面都是梯形的几何体一定是棱台.A.0个B.1个C.2个D.3个错解:B(或C或D)错因分析:没有正确地理解棱柱、棱锥、棱台的定义. 随堂练习1.下图所示的几何体是棱台的是( )2.下列命题中正确的是( )A .棱柱的面中,至少有两个面互相平行B .棱柱中两个互相平行的平面一定是棱柱的底面C .在平行六面体中,任意两个相对的面均互相平行,但平行六面体的任意两个相对的面不一定可当作它的底面D .棱柱的侧面是平行四边形,但它的底面一定不是平行四边形3.如图所示,正三棱柱ABC -A 1B 1C 1的各棱长都是2,E ,F 分别是AB ,A 1C 1的中点,则EF 的长是( )A .2B .3C . 5D .74.棱柱的侧面是________形,棱锥的侧面是________形,棱台的侧面是________形.5.正三棱锥底面面积为943,侧棱长为4,求此三棱锥的斜高和高.参考答案基础知识1.(1)面棱顶点对角线4(2)凸多面体(3)截面做一做1 442.(1)四边形平行底面侧面侧棱顶点高(3)边数斜直正棱柱平行六面体直平行六面体长方体正方体做一做2-1 C做一做2-2 C【解析】由直棱柱的定义,知①正确;由正棱柱的定义,知底面是正多边形的直棱柱是正棱柱,故②错误;由棱柱的定义知其侧面都是平行四边形,故③正确.3.(1)多边形有一个公共顶点的三角形侧面顶点侧棱底面高(3)边数(4)正多边形垂直等腰三角形斜高做一做3-1 D做一做3-2 C【解析】由正棱锥的性质,底面ABCD是正方形,∴AC=2a.在等腰△SAC中,SA=SC=a,AC=2a,∴∠ASC=90°,即S△SAC=1 2a2.∴选C.4.(1)平行截面底面下底面上底面侧面侧棱顶点高(3)边数(4)正棱锥等腰梯形斜高做一做4C典型例题例1 D【解析】棱柱的结构特征有三方面:有两个面互相平行;其余各面是平行四边形;这些平行四边形面中,每相邻两个面的公共边都互相平行.当一个几何体同时满足这三方面的结构特征时,这个几何体才是棱柱.很明显,几何体②④⑤⑥均不符合,仅有①③符合.例2 D【解析】对于选项A,满足了底面是正方形,但两个侧面是矩形并不能保证另两个侧面也是矩形.对于选项B,有两个侧面垂直于底面,不能保证侧棱垂直于底面.对于选项C,底面是菱形但不一定是正方形,同时侧棱也不一定和底面垂直.对于选项D,侧面全等且为矩形,保证了侧棱与底面垂直,底面是正方形,保证了底面是正多边形,因而符合正棱柱的定义和基本特征.例3 解:如图,设O′,O分别为上下底面的中心,即OO′为正四棱台的高,E,F分别为B′C′,BC的中点,∴EF⊥BC,EF为斜高.由上底面面积为4,上底面为正方形,可得B′C′=2;同理,BC=4.∵四边形BCC ′B ′的面积为12,∴12×(2+4)·EF =12, ∴EF =4.过B ′作B ′H ⊥BC 交BC 于H ,则BH =BF -B ′E =2-1=1,B ′H =EF =4.在Rt △B ′BH 中,BB ′=BH 2+B ′H 2=12+42=17.同理,在直角梯形O ′OFE 中,计算出O ′O =15.综上,该正四棱台的侧棱长为17,斜高为4,高为15.例4 解:∵棱柱AC 1是直平行六面体,∴两对角面都是矩形,其侧棱AA 1就是矩形的高. 由题意,得AB =23 cm ,AD =11 cm ,AA 1=100 cm ,BD ∶AC =2∶3,设BD =2x cm ,则AC =3x cm.在平行四边形ABCD 中,BD 2+AC 2=2(AB 2+AD 2),即(2x )2+(3x )2=2×(232+112),解得x =10.∴BD =20 cm ,AC =30 cm.∴两个对角面的面积分别为S 矩形BDD 1B 1=BD ·BB 1=2 000(cm 2),S 矩形ACC 1A 1=AC ·AA 1=3 000(cm 2).例5 解:把该三棱柱展开后如图所示.设CP =x ,则AP =3+x .根据已知可得方程22+(3+x )2=29.解得x =2.所以点P 的位置在距离点C 为2的地方.例6 A正解:对于说法①,棱柱的定义是这样的: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,由这些面围成的几何体叫做棱柱.显然题中漏掉了“并且每相邻两个四边形的公共边都互相平行”这一条件,因此所围成的几何体不一定是棱柱,如图(1).对于说法②,有一个面是多边形,其余各面都是三角形的几何体不一定是棱锥,如图(2)所示.对于说法③,有两个面互相平行,其余各面都是梯形的几何体不一定是棱台,如图(3)所示.故说法①②③都是错误的,因此选A.随堂练习1.D【解析】选项A中的几何体四条侧棱延长后不相交于一点;选项B和选项C中的几何体的截面不平行于底面;只有选项D中的几何体符合棱台的定义与特征.2.A【解析】由棱柱的结构特征进行判断.3.C【解析】如图所示,取AC的中点G,连接EG,FG,则易得FG=2,EG=1,故EF= 5.4.平行四边 三角 梯5.解:如图,设正三棱锥为S -ABC ,O 为底面△ABC 的中心,D 为BC 边的中点,连接OC ,OD ,SO ,SD ,则斜高为SD ,高为SO ,正△ABC 的面积为943,所以BC =3,所以CD =32,OC =3,OD =32.在Rt △SOC 和Rt △SOD 中,得高SO =SC 2-OC 2=42-(3)2=13,斜高SD =SO 2+OD 2=13+34=552,即此正三棱锥的斜高为552,高为13.。
1.1 棱柱、棱锥、棱台的结构特征(第1课时)
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,
这些面所围成的多面体叫做棱柱. E1 D1
底面:两个互相平行的面.
F1 A1 B1 C1
简称底.
侧面:其余各面. 侧棱:相邻侧面的公共边.
侧棱
底 ED 面
顶点:侧面与底面的公共顶点.
F
C
AB 侧面
顶点
棱柱的分类
按底面多边形的边数来分
A' D
侧棱:相邻侧面的公共边.
上底面
C' B' C
顶点:侧面与上(下)底面的 A
B
公共顶点
下底面
棱台的分类
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……
棱台的表示:用各底面顶点的字母表示
三棱台 四棱台
五棱台
棱台ABCD—A ' B ' C ' D '
1.判断下列说法是否正确,正确的在后面的 括号内打“√”,错误的打“×”. (1)棱柱的侧面可以不是平行四边形.( ) (2)三棱锥的四个面都可以作为底面.( ) (3)四棱台有8个顶点,6个面,4条侧棱.( ) • 答案:(1)× (2)√ (3)√
2.试判断下列说法正确与否: ①由六个面围成的封闭图形只能是五棱锥;
②两个底面平行且相似,其余各面都是梯形的 多面体是棱台.
• 解:①不正确,由六个面围成的封闭图形有 可能是四棱柱;
• ②不正确,两个底面平行且相似,其余各面 都是梯形的多面体,侧棱不一定相交于一
多面体的表面展开图
•
如图是三个几何体的表面展开图,请
B.2 个 D.4 个
2.下面图形所表示的几何体中,不是棱锥的为( )
第1节 棱柱、棱锥、棱台的结构特征
平移 (1)
平移 (2)
棱柱的特点
1.有两个互相平行且全等的面 2.夹在两个平行平面间的每相邻的两个面的交线都互相平行且 且相等.
棱柱的相关概念
棱柱的两个互相平行的面叫做棱柱的底面。其余各面叫做棱
柱的侧面,两个侧面的公共边叫做棱柱的侧棱。
棱柱的两个底面之间的距离叫做棱柱的高。
棱柱的符号表示:棱柱 ABCDEF A' B 'C ' D' E ' F '
(2)棱锥的侧面是有公共顶点的三角形,但是各侧棱不一定相等,故①②不
正确;棱台是由平行于棱锥底面的平面截棱锥底面得到的,故各个侧棱的延长
线一定交于一点,③正确;棱台的各条侧棱必须交于一点故④错误.
[答案] (1)B (2)C
练习:下列关于四棱柱的说法:①四条侧棱互相平行且相等;②两对相对的侧面互相平行;
(3)图(3)中的几何体叫做________,它是由棱锥________被平行于底面 ABCD 的平面________截得的 AA′,BB′叫它的__________,平面 BCC′B′、平面 DAA′D′叫它的________.
[答案] (1)棱柱 侧棱 顶点 (2)棱锥 侧棱 侧面 底面 (3)棱同学们仔细观察下面的几何体,它们有哪些共同的特点?
(1)
(2)
这些多面体是棱柱
(3)
(4)
棱柱的形成
从运动的观点来观察,棱柱可以看成一个多边形(包括围 成的平面部分)上各点都沿着同一个方向移动相同的距离所形 成的几何体。
图(1) 和 (2) 中的几何体分别由平行四边形和五边形沿某一方 向平移得来的。
正棱台:由正棱锥截得的棱台
下底面
上底面 D'
新教材人教版高中数学必修1 第八章 8.1 第1课时 棱柱、棱锥、棱台的结构特征
探究一
探究二
思维辨析
随堂演练
课堂篇探究学习
1.有两个面平行的多面体不可能是( )
A.棱柱 B.棱锥
C.棱台 D.以上都不正确
答案:B
解析:因为棱锥的任意两个面都相交,不可能有两个面平行,所以不
可能是棱锥.
2.棱台不具备的性质是( )
A.两底面相似
B.侧面都是梯形
C.所有棱都相等 D.侧棱延长后都交于一点
概 侧棱:相邻侧面的公共边;
念 顶点:侧面与底面的公共顶点
分 类
①依据:底面多边形的边数; ②举例:三棱柱(底面是三角形)、四棱柱
(底面是四边形)……
用表示底面各顶 点的字母表示.
如图棱柱可记作: 棱柱 ABCDEFA'B'C'D'E'F'
课前篇自主预习
一
二
三
四
(2)棱柱的分类
直棱柱:侧棱垂直 正棱柱:底面是正多边形的直棱柱 棱柱 于底面的棱柱 一般的直棱柱
课堂篇探究学习
探究一
探究二
思维辨析
随堂演练
变式训练下列说法正确的有
(填序号).
①棱柱的侧面都是平行四边形;②棱锥的侧面为三角形,且所有侧
面都有一个公共点;③棱台的侧面有的是平行四边形,有的是梯形;
④棱台的侧棱所在直线均相交于同一点;⑤多面体至少有四个面.
答案:①②④⑤
解析:棱柱是由一个平面多边形沿某一方向平移而形成的几何体,
课堂篇探究学习
探究一
探究二
思维辨析
随堂演练
多面体表面距离最短问题 例2如图,在三棱锥V-ABC 中,VA=VB=VC=4,∠AVB=∠AVC=∠BVC=30°,过点A作截面△AEF, 求△AEF周长的最小值.
棱柱、棱锥、棱台的结构特征(第一课时)
④有两个面互相平行,其余四个面都是等腰梯形的六面体是棱台.
A.0 个
B.1 个
C.2 个
D.3 个
(2)下列说法正确的有________个.
①有一个面是多边形,其余各面都是三角形的几何体是棱锥.
②正棱锥的侧面是等边三角形.
③底面是等边三角形,侧面都是等腰三角形的三棱锥是正三棱锥.
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结束
[活学活用]
1.下列命题中正确的是
()
A.用一个平面去截棱锥,棱锥底面和截面之间的部分是
棱台
B.四棱锥有五个顶点
C.侧面都是等腰三角形的棱锥是正棱锥
D.棱台的侧棱延长后必交于一点
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解析:选 D A 中,要用“平行于底面”的平面去截棱锥, 棱锥底面与截面之间的部分才叫棱台,如果截棱锥的平面不 与底面平行,棱锥底面与截面之间的部分只能叫多面体,故 A 错误;B 中,根据棱锥顶点的定义可知,四棱锥仅有一个 顶点,故 B 错误;C 中,正棱锥还要求底面是正多边形, 故 C 错误;D 中,由棱台的定义知,棱台的侧棱延长后必 交于一点,故 D 正确.
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2.用一个平面去截一个三棱锥,截面形状是
()
A.四边形
B.三角形
C.三角形或四边形
D.不可能为四边形
解析:选 C 如果截面截三棱锥的三条棱,则截面形状为
三角形(如图①),如果截面截三棱锥的四条棱则截面为四
边形(如图②).
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多面体的平面展开图问题 [典例] 如图是三个几何体的侧面展开图,请问各是什 么几何体?
8.1 基本立体图形(第1课时)棱柱、棱锥、棱台的结构特征【优创课堂】2022-2023学年高一数学
A.该几何体是一个多面体
B.该几何体有9条棱,5个顶点
C.该几何体有7个面
D.该几何体是旋转体
答案:D.
).
例析
例1.将下列各类几何体之间的关系用图表示出来:
多面体,长方体,棱柱,棱锥,棱台,直棱柱,四面体,平行六面体.
解:如图所示:
练习
题型一:棱柱的结构特点
举反例 通过举反例,如与常见几何体或实物模型、图片等不
吻合,给予排除
练习
题型二:棱锥、棱台的结构特点
例2.下面是关于棱锥、棱台的四种说法:
①棱锥的侧面只能是三角形;②棱台的侧面一定不会是平行四边形;③由四
个面围成的封闭图形只能是三棱锥;④棱锥被平面截成的两部分不可能都是
棱锥.
其中说法错误的是(
A.①
形,由这些面所围成的多面体叫做棱锥.这个多边形面叫做棱锥的底面;有公
共顶点的各个三角形面叫做棱锥的侧面;相邻侧面的公共边叫做棱锥的侧棱;
各侧面的公共顶点叫做棱锥的顶点.
探索新知
棱锥用表示顶点和底面各顶点的字母来表示,如图中的棱锥记作棱锥
− .棱锥的底面可以是三角形、四边形、五边形……,我们把这样的棱
棱、顶点.
棱台用表示底面各顶点的字母来表示,如图中的棱台记作棱台 − ’ ’ ’ ’ .
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……
新知探索
辨析1:判断正误.
(1)一个多面体至少有六条棱.
(
)
(2)封闭的旋转面围成的几何体叫做旋转体.
(
)
答案:√,√.
锥分别叫做三棱锥、四棱锥、五棱锥……,其中三棱锥又叫四面体.底面是正
棱柱、棱锥和棱台的结构特征
观察
D' A' B'
一般地,我们把由若干个平面多 边形围成的几何体叫做多面体。
C'
围成多面体的各个多边形叫做多面体的面,
如面ABCD, 面BCC/B/;
相邻两个面的公共边叫做多面体的 棱,如棱AB,棱AA/;
D A B C
棱与棱的公共点叫做多面体的顶点, 如顶点A,D/; 连接不在同一个面上的两个顶点的 线段叫做多面体的对角线,如BD/
小结
由于三棱锥有一个底面和三个侧面,共四个面组成,
所以三棱锥又叫四面体,三棱锥的各个面都是三角形.
研一研· 问题探究、课堂更高效
例 1 已知正四棱锥 V —ABCD, 底面面积为 16, 一条侧棱长 为 2 11,计算它的高和斜高.
解
本 课 时 栏 目 开 关
设 VO 为正四棱锥 V—ABCD 的高,作
问题 3
本 课 时 栏 目 开 关
三棱台、四棱台、五棱台……分别是什么含义?如
何用字母表示?
答 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……;与棱柱的表示一样棱台也 用上、下底面的各顶点的字母表示.
研一研· 问题探究、课堂更高效
问题 4 既然棱柱、棱锥、棱台都是多面体,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,它们能否相互转化?
(2)如果棱锥的底面是正多边形,它的顶点又在过底面中 心且与底面垂直的直线上,则这个棱锥叫做 正棱锥 .
填一填· 知识要点、记下疑难点
2.棱台:(1)棱锥被平行于底面的截面所截,截面和底面间 的部分叫做 棱台 .原棱锥的底面和截面分别叫做棱台的
本 课 时 栏 目 开 关
课件7:§1.1 第1课时 棱柱、棱锥、棱台的结构特征
解:将三棱锥沿侧棱VA剪开,并将其侧面展开平铺在一个平面上, 如图,线段AA1的长为所求△AEF周长的最小值.
∴AA1=4 2, ∴△AEF 周长的最小值为 4 2.
∵∠AVB=∠A1VC=∠BVC=30°,∴∠AVA1=90°. 又VA=VA1=4,
反思感悟 本题是多面体表面上两点间的最短距离问题,常常要归
特征的关键.因此,在涉及多面体的结构特征问题时,先看是否满足
定义,再看它们是否具备各自的性质:侧面、底面形状、侧棱、棱之
间的关系等.判断时要充分发挥空间想象能力,必要时可借助于几何 模型.
变式训练1下列说法正确的有
(填序号).
①棱柱的侧面都是平行四边形;②棱锥的侧面为三角形,且所有侧
面都有一个公共点;③棱台的侧面有的是平行四边形,有的是梯形;
图形及表示:
如图棱柱可记作:棱柱ABCDEF-A'B'C'D'E'F'
三、棱锥的结构特征 问题思考
1.观察下列多面体,有什么共同特点?
提示:(1)有一个面是多边形;(2)其余各面都是有一个
公共顶点的三角形.
2.关于棱锥的定义、分类、图形及表示 定义:有一个面是多边形,其余各面都是 有一个公共定点 的 三角形,由这些面所围成的多面体叫做棱锥 相关概念:底面(底):多边形面;侧面:有 公共顶点 的各个 三角形面;侧棱:相邻侧面的 公共边 ;顶点:各侧面的公共顶 点分类:①依据:底面多边形的边数;②举例:三棱锥(底面是三角形)、 四棱锥(底面是四边形)……
是一个四棱柱;④⑤都正确,如图.故填①③④⑤.
答案:①③④⑤
防范措施 在解答关于空间几何体概念的判断题时,要注意紧
扣定义,切忌只凭图形主观臆断.同时立体几何问题中也要注意分
教学设计8:§1.1 第1课时 棱柱、棱锥、棱台的结构特征
§1.1第1课时棱柱、棱锥、棱台的结构特征【课标要求】1.通过对实物模型的观察,归纳认知简单多面体——棱柱、棱锥、棱台的结构特征.2.能运用棱柱、棱锥、棱台的结构特征解决简单多面体的有关计算.【核心扫描】1.在观察认知棱柱、棱锥、棱台的结构特征过程中培养抽象概括能力和空间想象能力.(重点)2.通过棱柱、棱锥、棱台结构特征的应用提高分析解决问题的能力,增强应用意识.(难点)新知导学1.空间几何体、多面体的概念(1)空间几何体如果只考虑物体的形状和大小,而不考虑其他因素,那么由这些物体抽象出来的空间图形叫做空间几何体.(2)多面体一般地,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;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.温馨提示:(1)按多面体是否在任一面的同侧关系分,可分为凸多面体(把一个多面体的任意一个面延展为平面,如果其余的各面都在这个平面的同一侧)和凹多面体.我们所研究的多面体若不特别说明,都是指凸多面体.(2)多面体按围成它的面的个数分,可分为四面体、五面体、六面体……2.简单的多面体——棱柱、棱锥、棱台多面体结构特征图形表示法棱柱有两个面互相平行,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,由这些面所围成的多面体叫做棱柱.棱柱中,两个互相平行的面叫做棱柱的底面,简称底;其余各面叫做棱柱的侧面;相邻的侧面的公共边叫做棱柱的侧棱;侧面与底面的公共顶点叫如上、下底面分别是四边形A′B′C′D′、四边形ABCD的四棱柱,可记为棱柱ABCD-A′B′C′D′做棱柱的顶点棱锥有一个面是多边形,其余各面都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.这个多边形面叫做棱锥的底面或底;有公共顶点的各个三角形面叫做棱锥的侧面;各侧面的公共顶点叫做棱锥的顶点;相邻侧面的公共边叫做棱锥的侧棱如图所示,该棱锥可表示为棱锥S-ABCD棱台用一个平行于棱锥底面的平面去截棱锥,底面和截面之间的部分叫做棱台.原棱锥的底面和截面分别叫做棱台的下底面和上底面如上、下底面分别是四边形A′B′C′D′、四边形ABCD的四棱台,可记为棱台ABCD-A′B′C′D′温馨提示:棱柱、棱锥、棱台的形状虽然不同,但它们可以互相转化:当台体的上、下底全等时,棱台转化为棱柱,当棱台的上底面收缩为一点时,棱台转化为棱锥,即:因此,棱柱与棱锥都是棱台的特例.互动探究探究点1 面数最少的多面体有几个面?提示面数最少的多面体是四面体(三棱锥),有4个面.探究点2 (1)有一个面是多边形,其余各面都是平行四边形的几何体一定是棱柱吗?(2)有一个面是多边形,其余各面都是三角形的几何体一定是棱锥吗?提示(1)不一定.如图所示(1)的几何体就不是棱柱.图(1)图(2)(2)不一定.如图(2)所示的几何体就不是棱锥.探究点3 (1)棱台的上下底面一定平行且相似吗?棱台的一个侧面可为平行四边形吗?(2)有两个面平行且相似,其余各面都是梯形的几何体一定是棱台吗?提示(1)棱台的上下底面一定平行且相似;棱台的一个侧面不能为平行四边形,否则侧棱延长后不能相交于一点.(2)不一定.当两个面平行且相似,对应边成比例;其余各面都是梯形才是棱台如图(1);当两个面平行且相似,对应边不成比例,其余各面都是梯形,也不是棱台如图(2).类型一棱柱、棱锥、棱台的结构特征【例1】下列三个命题中,正确的有().①棱柱中互相平行的两个面叫做棱柱的底面;②各个面都是三角形的几何体是三棱锥;③有两个面互相平行,其余四个面都是等腰梯形的六面体是棱台;④五棱台的各侧棱的延长线可能无法交于一点.A.0个B.1个C.2个D.3个[思路探索]根据棱柱、棱锥、棱台的结构特征判断.【解析】①错误.底面为正六边形的棱柱相对的两个侧面互相平行,但不能作为底面.②错误.如图所示的几何体各面均为三角形,但不是棱锥.③错误.因为不能保证侧棱相交于同一点(如探究3中的图形).④错误.棱台的侧棱延长后一定相交于同一点.【答案】A[规律方法]解决这类问题,关键在于准确把握简单多面体的结构特征,也就是以概念的本质内涵为依据,以具体实物和图形为模型来进行判定.【活学活用1】判断下列说法是否正确.(1)三棱柱有6个顶点,(2)三棱锥有4个顶点;(3)用一个平面去截棱锥,棱锥底面和截面之间的部分是棱台;(4)如果棱柱有一个侧面是矩形,则其余各侧面也都是矩形.解(1)正确.符合棱柱顶点的定义.(2)不正确.对于一个三棱锥,只能一个顶点,一个底面.(3)不正确.因为截面不一定与底面平行.(4)不正确.如果棱柱有一个侧面是矩形,只能保证侧棱垂直于该侧面的底边,其余侧面的侧棱与相应底边不一定垂直,因此其余侧面不一定是矩形.类型二空间几何体的平面展开图【例2】如图是三个几何体的侧面展开图,请问各是什么几何体?[思路探索] 可动手做一模型解决问题.解①五棱柱;②五棱锥;③三棱台.如图所示.[规律方法]立体图形的展开或平面图形的折叠是培养空间想象能力的好方法,解此类问题可以结合常见几何体的定义与结构特征,进行空间想象,或亲自动手制作平面展开图进行实践.【活学活用2】如图所示,不是正四面体(各棱长都相等的三棱锥)的展开图的是().A.①③B.②④C.③④D.①②【解析】可选择阴影三角形作为底面进行折叠,发现①②可折成正四面体,③④不论选哪一个三角形作底面折叠都不能折成正四面体.【答案】C类型三多面体的有关计算【例3】若三棱锥的底面为正三角形,侧面为等腰三角形,侧棱长为2,底面周长为9,求棱锥的高(过顶点向底面作垂线,顶点与垂足的距离).[思路探索] 求出底面正三角形的中心到三角形顶点的距离,再利用它与棱锥的高、侧棱构成的直角三角形解决.解底面正三角形中,边长为3,高为3×sin 60°=332,中心到顶点距离为332×23=3,则棱锥的高为22-(3)2=1.[规律方法](1)要把侧面的高与几何体的高分开,不能混为一谈.(2)注意结合条件,构造直角三角形来解决问题.而对于棱台的有关计算常恢复到棱锥并借助相似比来解决.【活学活用3】 一个棱台的上、下底面积之比为4∶9,若棱台的高是4 cm ,求截得这个棱台的棱锥的高.解 如图所示,将棱台还原为棱锥,设PO 是原棱锥的高,O 1O 是棱台的高,∵棱台的上、下底面积之比为4∶9,∴它们的底面对应边之比A 1B 1∶AB =2∶3,∴P A 1∶P A =2∶3.由于A 1O 1∥AO ,∴P A 1P A =PO 1PO, 即PO -O 1O PO =PO -4PO =23. ∴PO =12 (cm),即原棱锥的高是12 cm.方法技巧 多面体表面距离最短问题表面距离最短问题,一般方法是展成平面图形,利用两点间距离最短来解决.【示例】 如图(1)所示,在侧棱长为23的正棱锥V ABC 中(底面为正三角形,过顶点与底面垂直的直线过底面的中心),∠AVB =∠BVC =∠CVA =40°,过A 作截面△AEF ,求截面△AEF 周长的最小值.[思路分析] 把正三棱锥的侧面展开成平面图形,当△AEF 的各边在同一直线上时,其周长最小.解 将三棱锥沿侧棱VA 剪开,并将其侧面展开平铺在一个平面上,如图(2)所示, 线段 AA 1的长为所求△AEF 周长的最小值,取AA 1的中点D ,则VD ⊥AA 1,∠AVD =60°,可求AD =3,则AA 1=6.[题后反思] 有关几何体的距离的最值问题有两类基本方法:(1)函数思想:设出变量,把所求距离写出关于变量的函数表达式,再利用函数方法求最值.(2)转化思想:通过表面 展开,转化为平面问题变曲为直,利用几何性质求解.课堂小结1.在理解的基础上,要牢记棱柱、棱锥、棱台的含义,能够根据定义判断几何体的形状.2.对几何体定义的理解要准确,另外,要想真正把握几何体的结构特征,必须多角度、全面地分析,多观察实物,提高空间想象能力.课堂达标1.三棱锥的四个面中可以作为底面的有().A.1个B.2个C.3个D.4个【解析】由于三棱锥的每一个面均可作为底面,应选D.【答案】D2.棱台不具备的性质是().A.两底面相似B.侧面都是梯形C.侧棱都相等D.侧棱延长后都交于一点【解析】用棱台的定义去判断.【答案】C3.不在棱柱同一个平面上的两个顶点的连线叫做棱柱的体对角线,则长方体共有________条体对角线.【解析】通过观察实物(如粉笔盒)可知长方体有4条对角线.【答案】44.纸制的正方体的六个面根据其方位分别标记为上、下、东、南、西、北,现在沿该正方体的一些棱将正方体剪开,外面朝上展平,得到如图的平面图形,则标“△”的面的方位是________.【解析】如图所示的正方体ABCDA1B1C1D1,沿棱DD1,D1C1,C1C剪开,使正方形DCC1D1向北方向展开;沿棱AA1,A1B1,B1D剪开,使正方形ABB1A1向南方向展开,然后将正方体沿BC剪开并展开,则标“△”的面的方位是北.【答案】北5.如图,在边长为2a的正方形ABCD中,E,F分别为AB,BC的中点,沿图中虚线将3个三角形折起,使点A、B、C重合,重合后记为点P.问:(1)折起后形成的几何体是什么几何体?(2)这个几何体共有几个面,每个面的三角形有何特点(3)每个面的三角形面积为多少?解(1)如图,折起后的几何体是三棱锥.(2)这个几何体共有4个面,其中△DEF为等腰三角形,△PEF为等腰直角三角形,△DPE 和△DPF均为直角三角形.(3)S△PEF=12a2,S△DPF=S△DPE=12×2a×a=a2,S△DEF=3 2a2.。
1.1.1棱柱、棱锥、棱台的结构特征
(二)棱柱,棱锥,棱台 棱柱,棱锥,
1.棱柱:有两个面互相平行,其余各面都是四 .棱柱:有两个面互相平行, 边形, 边形,并且每相邻两个四边形的公共边都互相 平行, 平行,由这些面所围成的几何体叫做棱柱.
顶点 侧面 底面
用表示底面各顶点表示棱柱. 用表示底面各顶点表示棱柱.
侧棱 按底面多边形的边数分为三棱柱,四棱柱,五棱柱… 按底面多边形的边数分为三棱柱,四棱柱,五棱柱
3.棱台:用一个平行于棱锥底面的平面去截棱锥, 棱台:用一个平行于棱锥底面的平面去截棱锥, 底面与截面之间的部分叫做棱台. 底面与截面之间的部分叫做棱台.
上底面
棱台用表示底 面各顶点的字 母表示. 母表示.
按底面多边形的边 数为三棱台, 数为三棱台,四棱 五棱台…. 台,五棱台
下底面
棱柱,棱锥, 棱柱,棱锥,棱台的结构特征比较
上底面
下底面Biblioteka 棱台和圆台统称为台体. 棱台和圆台统称为台体. 台体
球的结构特征
球:以半圆的直径所在的直线为旋转轴,半圆 以半圆的直径所在的直线为旋转轴, 面旋转一周形成的几何体叫做球体 球体. 面旋转一周形成的几何体叫做球体.
球心
A
直径
O
C
大圆
B
圆柱,圆锥,圆台, 圆柱,圆锥,圆台,球的结构特征比较
问题2 与其他多面体相比,图片中的多面体 问题2:与其他多面体相比,图片中的多面体(14), , (15)有什么样的共同特征? 有什么样的共同特征? 有什么样的共同特征
思考:长方体被截去一部分, 思考:长方体被截去一部分,剩下的部分 是棱柱吗? 是棱柱吗?
A D E H G C F B
2.棱锥:有一个面是多边形,其余各面都 .棱锥:有一个面是多边形, 是有一个公共顶点的三角形, 是有一个公共顶点的三角形,由这些面所围 成的几何体叫做棱锥.
第一课时 棱柱、棱锥、棱台的结构特征
第八章立体几何初步8.1基本立体图形第一课时棱柱、棱锥、棱台的结构特征题型一棱柱的结构特征【例1】如图所示,长方体ABCD-A1B1C1D1.(1)这个长方体是棱柱吗?如果是,是几棱柱?为什么?(2)用平面BCNM把这个长方体分成两部分,各部分形成的几何体还是棱柱吗?如果是,是几棱柱,并用符号表示;如果不是,请说明理由.解(1)是棱柱,并且是四棱柱,因为以长方体相对的两个面作底面,是互相平行的,其余各面都是矩形,且四条侧棱互相平行,符合棱柱的定义.(2)截面BCNM右上方部分是三棱柱BB1M-CC1N,左下方部分是四棱柱ABMA1-DCND1.思维升华 1.棱柱结构特征的辨析方法(1)扣定义:判定一个几何体是否为棱柱的关键是棱柱的定义.①看“面”,即观察这个多面体是否有两个互相平行且全等的面作为底面,其余各面都是四边形;②看“线”,即观察每相邻两个四边形的公共边是否平行.(2)举反例:通过举反例,如与常见几何体或实物模型、图片等不吻合,给予排除.2.根据侧棱是否垂直于底面,将棱柱分为直棱柱和斜棱柱.【训练1】(多选题)下列说法中,正确的是()A.棱柱中所有的侧棱都相交于一点B.棱柱中每一个面都不会是三角形C.各个侧面都是正方形的四棱柱不一定是正方体D.棱柱的侧棱相等,侧面是平行四边形答案CD解析A选项不符合棱柱的侧棱平行的特点;对于B选项,棱柱的底面可以是三角形;对于C选项,所有侧面都是正方形的四棱柱不一定是正方体,如底面是菱形时,此时的四棱柱不是正方体;D选项说明了棱柱的特点,只有选项C、D正确.题型二棱锥、棱台的结构特征【例2】(1)下列三种叙述,正确的有()①用一个平面去截棱锥,棱锥底面和截面之间的部分是棱台;②两个面平行且相似,其余各面都是梯形的多面体是棱台;③棱台的侧棱都相等,侧面都是全等的平行四边形.A.0个B.1个C.2个D.3个(2)下列说法中,正确的是()①棱锥的各个侧面都是三角形;②四面体的任何一个面都可以作为棱锥的底面;③棱锥的侧棱平行.A.①B.①②C.②D.③答案(1)A(2)B解析(1)①中的平面不一定平行于底面,故①错误;②可用反例去检验,如图所示,侧棱延长线不能相交于一点,故②错;棱台的侧面为等腰梯形,故③错.故选A.(2)由棱锥的定义,知棱锥的各侧面都是三角形,故①正确;四面体就是由四个三角形面所围成的几何体,因此四面体的任何一个面都可以作为棱锥的底面,故②正确;棱锥的侧棱交于一点,故③错误.思维升华判断棱锥、棱台形状的两个方法(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.(2)直接法:①棱台的侧面一定不会是平行四边形;②由四个平面围成的封闭图形只能是三棱锥;③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________.答案①②解析①正确,棱台的侧面一定是梯形,而不是平行四边形;②正确,由四个平面围成的封闭图形只能是三棱锥;③错误,如图所示四棱锥被平面截成的两部分都是棱锥.题型三空间几何体的平面展开图【例3】(1)画出如图所示的几何体的平面展开图(画出其中一种即可).(2)如图,在长方体ABCD-A1B1C1D1中,AB=4,BC=3,BB1=5,一只蚂蚁从点A出发沿表面爬行到点C1,求蚂蚁爬行的最短路线长.解(1)平面展开图如图所示:(2)沿长方体的一条棱剪开,有三种剪法:①如图(1),以A1B1为轴展开,AC1=42+(5+3)2=80=4 5.②如图(2),以BC为轴展开,AC1=32+(5+4)2=90=310.③如图(3),以BB1为轴展开,AC1=(4+3)2+52=74.思维升华 1.多面体的展开与折叠(1)由多面体画平面展开图,一般要结合多面体的几何特征,发挥空间想象能力或者是亲手制作多面体模型.在解题过程中,常常给多面体的顶点标上字母,先把多面体的底面画出来,然后依次画出各侧面,便可得到其平面展开图.(2)由展开图复原几何体:若是给出多面体的平面展开图,来判断是由哪一个多面体展开的,则可把上述过程逆推.2.求从几何体的表面上一点,沿几何体表面运动到另一点,所走过的最短距离,常将几何体的侧面展开,转化为求平面上两点间的最短距离问题.【训练3】如图是三个几何体的侧面展开图,请问各是什么几何体?解①为五棱柱;②为五棱锥;③为三棱台.1.棱柱、棱锥、棱台的定义是识别和区分多面体结构特征的关键.因此,在解决多面体的结构特征问题时,先看是否满足定义,再看它们是否具备各自的性质:侧面、底面形状、侧棱、棱之间的关系等.判断时要充分发挥空间想象能力,必要时可借助于几何模型.2.某些平面图形经过折叠可围成特定的空间图形,解决这类问题的关键是充分发挥空间想象能力或制作模型.3.涉及多面体表面距离最短问题,通常的做法是将多面体的侧面展开,转化为平面上两点间的距离问题,再用平面几何的知识求解.。
必修二数学第1课:棱柱、棱锥、棱台的结构特征
预 习
符合棱柱特点;图②中,有 5 个三角形,且具有共同的顶点,还有一
小 结
·
探 新
个五边形,符合棱锥特点;图③中,有 3 个梯形,且其腰的延长线交
提 素
知
养
于一点,还有两个相似的三角形,符合棱台的特点.把平面展开图还
合
作 探
原为原几何体,如图所示:所以①为五棱柱,②为五棱锥,③为三棱
课 时
究 台.
结
探
提
新 知
底面:多边形面.
素 养
·
·
合 图示及相
作 探
究 关概念
释 疑 难
侧面:有公共顶点的三角形面.
课
时
侧棱:相邻侧面的公共边.
分
层
顶点:各侧面的公共顶点
作 业
分类
按底面多边形的边数分:三棱锥、四棱锥、… 返 首 页
·
自
课
主
堂
预
小
习
思考:有一个面是多边形,其余各面是三角形的几何体一定是棱 结
·
自
课
主
堂
预 习
[探究问题]
小 结
·
探 新
1.棱柱的侧面展开图是什么图形?正方体的表面展开图又是怎
提 素
知
养
样的?
合 作
[提示]
探
究 如图:
释 疑 难
棱柱的侧面展开图是平行四边形;正方体的表面展开图 课
时 分 层 作 业
·
返 首 页
·
自
课
主
堂
预
小
习
结
·
探 新
2.棱台的侧面展开图又是什么样的?
提 素
知
1.1.1 棱柱、棱锥、棱台的结构特征
4.下面属于多面体的是
(将正确答案的序号填在横线上).
①建筑用的方砖;②埃及的金字塔;③茶杯;④球. 【解析】①②属于多面体;③④属于旋转体. 答案:①②
【知识探究】 知识点1 棱柱及其结构特征
观察图形,回答下列问题:
问题1:棱柱有哪些结构特征? 问题2:正方体、长方体是棱柱吗?
【总结提升】 1.棱柱的结构特征 (1)侧棱互相平行且相等;侧面都是平行四边形. (2)两个底面与平行于底面的截面是全等的多边形,如图①所示. (3)过不相邻的两条侧棱的截面是平行四边形,如图②所示.
公共顶点 顶点:侧面与底面的_________
分类
按底面多边形的边数分:三棱柱、四棱柱、„
(2)棱锥的结构特征 多边形 其余各面都是有一个_________ 公共顶点 的 有一个面是_______, 三角形,由这些面围成的多面体 底面:多边形面
定义
图示
及 相关 概念 分类
公共顶点 的各个三角形面 侧面:有_________ 侧面 的公共边 侧棱:相邻_____
2.棱台的结构特征 (1)侧棱延长后交于一点;侧面是梯形. (2)两个底面与平行于底面的截面是相似多边形,如图③所示. (3)过不相邻的两条侧棱的截面是梯形,如图④所示.
【题型探究】 类型一 棱柱的结构特征 ( )
【典例】1.下列说法正确的是
A.有两个面平行,其余各面都是四边形的几何体叫棱柱 B.有两个面平行,其余各面都是平行四边形的几何体叫棱柱 C.各侧面都是正方形的四棱柱一定是正方体 D.九棱柱有9条侧棱,9个侧面,侧面为平行四边形
第一章 空间几何体
1.1 空间几何体的结构 第1课时 棱柱、棱锥、棱台的结构特征
【知识提炼】 1.空间几何体
学案7:§1.1 第1课时 棱柱、棱锥、棱台的结构特征
§1.1第1课时棱柱、棱锥、棱台的结构特征学习目标1.掌握柱、锥、台、球的结构特征,学会观察、分析图形,提高空间想象能力和几何直观能力.2.能够描述现实生活中简单物体的结构,学会建立几何模型研究空间图形,培养数学建模的思想.学习重点:柱、锥、台、球的结构特征.学习难点:归纳柱、锥、台、球的结构特征.知识梳理一、空间几何体1.概念:如果只考虑物体的________和________,而不考虑其他因素,那么由这些物体抽象出来的__________叫做空间几何体.2.多面体与旋转体(1)多面体:由若干个___________围成的几何体叫做多面体(如图),围成多面体的各个多边形叫做多面体的_____;相邻两个面的________叫做多面体的棱;棱与棱的________叫做多面体的顶点.(2)旋转体:我们把由一个平面图形绕它所在平面内的一条定________旋转所形成的___________叫做旋转体,这条定直线叫做旋转体的轴.归纳总结对多面体概念的理解,注意以下几个方面:(1)多面体是由平面多边形围成的,不是由圆面或其它曲面围成,也不是由空间多边形围成.(2)本章所说的多边形,一般包括它内部的平面部分,故多面体是一个“封闭”的几何体.(3)围成一个多面体至少要四个面.(4)规定:在多面体中,不在同一面上的两个顶点的连线叫做多面体的对角线,不在同一面上的两条侧棱称为多面体的不相邻侧棱,侧棱和底面多边形的边统称为棱.(5)一个多面体是由几个面围成,那么这个多面体称为几面体.二、几种常见的多面体1.棱柱用表示底面各顶点的____表示棱柱,如上图中的棱柱可记为棱柱ABCDE归纳总结棱柱的简单性质:(1)侧棱互相平行且相等;侧面都是平行四边形.(2)两个底面与平行于底面的截面是全等的多边形,如图①所示.(3)过不相邻的两条侧棱的截面是平行四边形,如图②所示.2.棱锥用表示顶点和底面各顶点的____表示,如上图中的棱锥可记为棱锥的性质:(1)侧棱有公共点,即棱锥的顶点;侧面都是三角形.(2)底面与平行于底面的截面是相似多边形,如图①所示.(3)过不相邻的两条侧棱的截面是三角形,如图②所示.3.棱台用表示底面各顶点的____表示棱台,如上图中的棱台可记为棱台归纳总结棱台的性质:(1)侧棱延长后交于一点;侧面是梯形.(2)两个底面与平行于底面的截面是相似多边形,如图①所示.(3)过不相邻的两条侧棱的截面是梯形,如图②所示.预习自测1.下列物体不能..抽象成旋转体的是()A.篮球B.日光灯管C.电线杆D.国家游泳馆水立方2.关于空间几何体的结构特征,下列说法不正确的是()A.棱柱的侧棱长都相等B.四棱锥有五个顶点C.三棱台的上、下底面是相似三角形D.有的棱台的侧棱长都相等3.棱锥的侧面和底面可以都是()A.三角形B.四边形C.五边形D.六边形4.四棱柱有________条侧棱,________个顶点.题型一棱柱的结构特征例1 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________.规律总结(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其余各面是四边形;③相邻两个四边形的公共边互相平行.(2)多注意观察一些实物模型和图片便于反例排除.跟踪训练1 下列说法正确的是()A.棱柱的侧面都是矩形B.棱柱的侧棱都相等C.棱柱的棱都平行D.棱柱的侧棱总与底面垂直题型二棱锥、棱台的结构特征例2 下列关于棱锥、棱台的说法:(1)棱台的侧面一定不会是平行四边形;(2)棱锥的侧面只能是三角形;(3)由四个面围成的封闭图形只能是三棱锥;(4)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________.规律总结关于棱锥、棱台结构特征题目的判断方法:(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.(2)直接法题型三空间几何体的平面展开图例3 如图是三个几何体的侧面展开图,请问各是什么几何体?规律总结立体图形的展开或平面图形的折叠是培养空间想象能力的好方法,解此类问题可以结合常见几何体的定义与结构特征,进行空间想象,或亲自动手制作平面展开图进行实践.跟踪训练3 纸制的正方体的六个面根据其方位分别标记为上、下、东、南、西、北,如下图1,现在沿该正方体的一些棱将正方体剪开,外面朝上展平,得到平面图形,如图2.则标“△”的面的方位是()A.南B.北C.西D.下课堂检测1.棱柱的侧棱()A.相交于一点B.平行但不相等C.平行且相等D.可能平行也可能相交于一点2.有两个面平行的多面体不可能是()A.棱柱B.棱锥C.棱台D.长方体3.一个棱台至少有________个面,面数最少的棱台有________个顶点,有________条棱. 4.根据下列关于空间几何体的描述,说出几何体的名称:(1)由6个平行四边形围成的几何体;(2)由7个面围成的几何体,其中一个面是六边形,其余6个面都是有一个公共顶点的三角形.参考答案知识梳理一、空间几何体1.形状大小空间图形2.(1)平面多边形面公共边公共点(2)直线封闭几何体二、几种常见的多面体1.平行四边形相邻平行多面体平行公共边公共顶点字母边数2.多边形有一个公共顶点公共顶点公共顶点公共边字母S-ABCD 边数四面体3.平行于底面与截面下底面上底面侧面公共边侧面字母ABCD-A′B′C′D′ 边数预习自测1.【答案】D【解析】水立方是多面体,不能抽象成旋转体;篮球、日光灯管、电线杆都可抽象成旋转体.2.【答案】B【解析】根据棱锥顶点的定义可知,四棱锥只有一个顶点,故选项B不正确.3.【答案】A【解析】三棱锥的侧面和底面均是三角形,故选A.4.【答案】48【解析】四棱柱有4条侧棱,8个顶点.题型一棱柱的结构特征例1 【答案】(3)(4)【解析】首先看是否有两个平行的面作为底面,再看是否满足其他性质.(1)错误,棱柱的底面不一定是平行四边形;(2)错误,棱柱的底面可以是三角形;(3)正确,由棱柱的定义易知;(4)正确,棱柱可以被平行于底面的平面截成两个棱柱,所以说法正确的序号是(3)(4).跟踪训练1 【答案】B【解析】由棱柱的定义知,棱柱的侧面都是平行四边形,不一定都是矩形,故A不正确;而平行四边形的对边相等,故侧棱都相等,所以B正确;对选项C,侧棱都平行,但底面多边形的边(也是棱)不一定平行,所以错误;棱柱的侧棱可以与底面垂直也可以不与底面垂直,故D不正确.题型二棱锥、棱台的结构特征例2 【答案】(1)(2)(3)【解析】根据棱锥、棱台的结构特征进行判断.(1)正确,棱台的侧面都是梯形.(2)正确,由棱锥的定义知棱锥的侧面只能是三角形.(3)正确,由四个面围成的封闭图形只能是三棱锥.(4)错误,如(下)图所示四棱锥被平面截成的两部分都是棱锥.跟踪训练2 解:图①、②、③都不是棱台.因为图①和图③都不是由棱锥所截得的,故图①、③都不是棱台,虽然图②是由棱锥所截得的,但截面不和底面平行,故不是棱台,只有用平行于棱锥底面的平面去截棱锥,底面与截面之间的部分才是棱台.题型三空间几何体的平面展开图例3 【分析】由题目可获取以下主要信息:(1)都是多面体;(2)①中的折痕是平行线,是棱柱;②中折痕交于一点,是棱锥;③中侧面是梯形,是棱台.解:①五棱柱;②五棱锥;③三棱台.如图所示.跟踪训练3 【答案】B【解析】将所给图形还原为正方体,如图3所示,最上面为△,最左面为东,最里面为上,将正方体旋转后让左面向东,让“上”面向上可知“△”的方位为北.课堂检测1.【答案】C【解析】棱柱的侧棱互相平行且相等,故选C.2.【答案】B【解析】棱锥的任意两个面都相交,不可能有两个面平行,所以不可能是棱锥.3.【答案】569【解析】面数最少的棱台是三棱台,共有5个面,6个顶点,9条棱.4.解:(1)这是一个上、下底面是平行四边形,4个侧面也是平行四边形的四棱柱.(2)这是一个六棱锥.。
空间几何体的结构 第一课 棱柱、棱锥、棱台的结构特征
⑤
⑥
例题讲解 例:如图,长方体ABCD—A/B/C/D/中被截去一部分, 其中EH∥A/D/,剩下的几何体是什么?截去的几何体 是什么?你能说出它的名称吗?
B/
F E
C/
H
G
课堂练习二
2、如图1,过BC的截面截去长方体的一角,所得的几何 体是不是棱柱?
如图2,过AB和AD的截面截去长方体的一部分,所得几何体 是不是棱锥? 如图3,三棱锥被一平行于底面的平面截去一个小三 棱锥后,所得几何体是不是棱台?
E/
D/
F/
C/
A/
B/
侧面
侧棱
底面
E
D
F C
思考:只要有两个面平 行,其余各面都是平行四 边形的几何体是不是棱 柱?
A
B
棱柱的结构特征
2、棱柱的表示 一般用棱柱的顶点的字母表示棱柱。 如:(1)棱柱ABCD-A’B’C’D’ (2)棱柱ABC-A’B’C’ 。
3、棱柱的分类: 按底面边数分:底面是三角形的、四边形、五边 形……分别叫做三棱柱、四棱柱、五棱柱……
棱台的结构特征
1、棱台的定义
用一个平行于底面的平 面去截棱锥,截面与底面 之间的部分,叫做棱台。
2、棱台分类
侧 面
A/
D/ C/ 上底 面
B/ C
侧
D
下底
棱A
B面
由三棱锥、四棱锥、五棱 锥……截得的棱锥分别叫三 棱台、四棱台、五棱台……
3、棱台的表示
棱台用表示上下底面的字母表示,
如图棱台可以表示为棱台ABCD— A/B/C/D/
D’ A’
C’ B’ C
C’ A’
B’
D
CA
A
高中数学 必修2(人教版)8.1.1棱柱、棱锥、棱台的结构特征
解析:根据各种几何体的概念与结构特征判断命题的真 假.A、B均为真命题;对于C,一个图形要成为空间几何体,则 它至少需有4个顶点,3个顶点只能构成平面图形,当有4个顶点 时,可围成4个面,所以一个多面体至少应有4个面,而且这样的 面必是三角形,故C也是真命题;对于D,只有当截面与底面平行 时才对.
2.下面图形中,为棱锥的是( )
A.①③ B.①③④ C.①②④ D.①② 解析:根据棱锥的定义和结构特征可以判断,①②是棱锥, ③不是棱锥,④是棱锥.故选C. 答案:C
3.下列图形中,是棱台的是( )
解析:由棱台的定义知,A、D的侧棱延长线不交于一点,所 以不是棱台;B中两个面不平行,不是棱台,只有C符合棱台的定 义,故选C.
跟踪训练2 如图所示,不是正四面体(各棱长都相等的三棱 锥)的展开图的是( )
A.①③ B.②④ C.③④ D.①② 解析:可选择阴影三角形作为底面进行折叠,发现①②可折 成正四面体,③④不论选哪一个三角形作底面折叠都不能折成正 四面体.故选C. 答案:C
轴:形成旋转体所绕的 __定__直__线__
状元随笔
1.任意一个几何体都是由点、线、面构成的. 点、线、面是构 成几何体的基本元素.
我们还可以从运动的观点来理解空间基本图形之间的关 系.在几何中,可以把线看成点运动的轨迹,如果点运动的方向 始终不变,那么它的轨迹就是一条直线或线段;如果点运动的方 向时刻在变化,则运动的轨迹是一条曲线或曲线的一段.同样, 一条线运动的轨迹可以是一个面,面运动的轨迹(经过的空间部分) 可以形成一个几何体.即点动成线,线动成面,面动成体.
解析:这个几何体有8个面,都是全等的正三角形;有6个顶 点;有12条棱.
题型三 多面体的表面展开图——师生共研 例2 (1)某同学制作了一个对面图案均相同的正方体礼品盒, 如图所示,则这个正方体礼品盒的平面展开图应该为(对面是相同 的图案)( )
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1.多面体的相关概念
(1)定义:由若干个___________所围成的几何体. 另一定义:由一个平面多边形沿某一方向平移 形成的空间几何体 (2)相关概念:
①面:围成多面体的各个_______;
②棱:相邻两个面的_______;
③顶点:_______的公共点.
(3)多面体的分类:按围成多面体的___的个数分为四面体、五面体、六面体等.
(4)截面:一个几何体和一个平面相交所得到的平面图形(包含它的内部),叫做这个几何体的截面
(5)体对角线:连接_________________的线段叫做多面体的对角线
(6)凸多面体:把多面体的任意一个面延展为平面,如果这个多面体的其它各个面都在这个平面的同一侧,则这样的多面体就叫做凸多面体
2.棱柱、棱锥、棱台的结构特征 (1)棱柱:
①定义:有两个面互相_____, 其余各面都是_______,
每相邻两个_______的公共边都互相_____, 由这些面所围成的多面体叫做棱柱. ②表示:
用平行的两底面多边形的字母表示棱柱,如:棱柱__________________
用表示一条对角线端点的两个字母表示,如:棱柱_____
③有关概念:
底面:两个互相_____的面. 侧面:其余各面;
侧棱:相邻侧面的_______; 顶点:_____与底面的公共顶点. 高:两个底面的距离叫做棱柱的高 ④分类:
按底面多边形的边数.如:底面是三角形的叫_______. 按侧棱与底面是否垂直可分为: 1)侧棱不垂直于底的棱柱叫做_______. 2)侧棱垂直于底的棱柱叫做_______. 3)底面是正多边形的直棱柱叫做_______.
○
5性质 1)侧棱都相等,侧面是平行四边形;
2)两个底面与平行于底面的截面是全等的多边形; 3)过不相邻的两条侧棱的截面是平行四边形
○
6一些特殊的四棱柱 底面是平行四边形的棱柱,叫做_____________. 侧棱与底面垂直的平行六面体,叫做_____________.
底面是矩形的的直平行六面体是_____________. 棱长都相等的长方体是_____________.。