多面体的画法及正多面体
探索多面体的特征
探索多面体的特征多面体是一个有限的三维几何体,它由若干个多边形所围成,每个多边形都共用一个边。
多面体的研究已经有很长的历史,并且在数学、物理学、工程学等领域都有重要的应用。
本文将探讨多面体的特征,包括面、边、顶点的数量以及欧拉公式和分类等。
一、多面体的面、边和顶点多面体由若干个面所组成,每个面都是一个多边形。
我们以正多边形为例来讨论多面体的特征。
如果一个多面体的面都是正多边形,并且每个顶点处的多个面都可见,则称之为凸多面体。
凸多面体的特点是每个面都向外凸出,并且所有顶点都在多面体的内部。
多面体的边是面和面之间的边界线段,它们连接了相邻的面。
每两个相邻的面共享一个边。
边的数量等于所有面内部的边的数量之和。
顶点是多面体中的角点,它们是相邻的边的交点。
顶点的数量等于所有面内部的角点数量之和。
二、欧拉公式欧拉公式是研究多面体特征的重要定理,它由瑞士数学家欧拉在18世纪提出。
欧拉公式表明,对于任何一个凸多面体,它的面数、边数和顶点数之间满足以下关系:面数 + 顶点数 = 边数 + 2这个公式被认为是将面、边和顶点联系在一起的重要定理,它描述了多面体的拓扑性质。
欧拉公式也被应用在其他领域,比如图论和计算几何等。
三、多面体的分类根据多面体的特征,我们可以将其进行分类。
首先,根据面的形状,多面体可以分为正多面体和非正多面体两种类型。
正多面体是指所有的面都是正多边形的多面体。
最著名的正多面体是四面体、六面体、八面体、十二面体和二十面体。
正多面体具有对称性和规则性的特点,它们的所有边长和内角都相等。
非正多面体则是指除了正多边形以外的多边形组成的多面体。
非正多面体的面可以是任意形状的多边形,它们的边长和内角可以不相等。
其次,根据多面体的拓扑结构,多面体可以分为闭合多面体和开放多面体。
闭合多面体是指所有的面都是由完全封闭的多边形所构成的多面体,它们没有任何的挖空部分。
闭合多面体包括正多面体和非正多面体,它们由有限数量的面所组成。
多面体与正多面体
高三第一轮复习数学---多面体一、教学目标:了解多面体、正多面体的概念,了解多面体的欧拉公式,并利用欧拉公式解决有关问题;二、教学重点: 1、欧拉公式 (如何运用) 2、割补法求体积三、教学过程:(一)主要知识:1、若干个平面多边形围成的几何体,叫做多面体.2、把多面体的任何一个面伸展为平面,如果所有其他各面都在这个平面的同侧,这样的多面体叫做凸多面体. 3、表面经过连续变形可变为球面的多面体叫做简单多面体。
一切凸多面体都是简单多面体。
4、每个面都是有相同边数的正多边形,且以每个顶点为其一端都有相同的数目的棱的凸多面体,叫做正多面体.5、如果简单多面体的顶点数为V,面数为F,棱数为E,那么V+F-E=2,这个公式叫做欧拉公式.6思维方式: 空间想象及转化思想特别注意: 研究多面体时,不要脱离棱柱棱锥的概念和性质,而要以它们为基础去认识多面体,并讨论多面体的特点和性质.欧拉公式的适用范围为简单多面体. (二)例题分析: 例1:(1)给出下列命题①正四棱柱是正多面体②直四棱柱是简单多面体③简单多面体就是凸多面体④以正四面体各面中心为顶点的四面体仍为正四面体,其中真命题个数为( )个A.1 B.2 C.3 D.4(2)一个凸多面体的棱数为30,面数为12,则它的各面多边形的内角总和为__ 解:(1) B(2)同欧拉公式V=E-F+2=20,所以内角总和为(V-2)×360°=6480°. 思考题:一个多面体,每个面的边数相同且小于6,每个顶点出发的棱数也相同,若各个面的内角总和为3600°,求这个多面体的面数、顶点数及棱数.(20,12,30)思维点拨:运用公式V+F-E=2例2: 已知某金属元素的单晶体外形是简单几何体,此晶体有三角形和八边形两种晶面,如果此晶体有24个顶点,以每个顶点为一端都有三条棱,计算此晶体的两种晶面的数目.解:由于晶体各面不都是边数相同的多边形,因此面数是两种多边形面数之和,棱数仍然是各面边数总和的一半,另一方面,由顶点数及每一顶点发出的棱数也可求出多面体的棱数,设三角形晶面x 个,八边形晶面有y 个,则F=x+y ,同时V=24,∴E=36,由欧拉公式:24+(x+y)-36=2, x+y=14, E=21(3x+8y)=36, ∴x=8, y=6.说明:2,2kV E k nF E n ==条棱则过一个顶点有边形则每个面为例3: 连结正方体相邻面的中心,得到一个正八面体,那么这个正八面体与正方体的体积之比是______解:设正方体棱长为1,则正八面体的棱长为22,体积为6121)22(3122=⨯⨯⨯.所以体积之比为1:6.思维点拨:研究多面体时,不要脱离棱柱棱锥,特别是计算体积时.挖掘:(1)正八面体相邻两个面所成二面角的大小_____.(31arccos -π)(2)棱长为1正八面体的对角线长为_____.(2)例4:三个12×12的正方形,如图,都被连接相邻两边中点的直线分成A、B两片(如图),把6片粘在一个正六边形的外面,然后折成多面体(如图),求此多面体的体积.解:(一)补成一个正方体,如图,V=31221⨯=864(二)补成一个直三棱锥,如图,V=V 大三棱锥-3V 小三棱锥=864.思维点拨:割补法是求多面体体积的常用方法.思考题:如图,在多面体ABCDEF 中,已知面ABCD 是边长为3的正方形,EF ∥AB ,EF 23=,EF 与面AC 的距离为2,则该多面体的体积为( ) (A )29 (B )5 (C )6 (D )215解:D(三)巩固练习: 1:(1)给出下列命题①正四棱柱是正多面体②直四棱柱是简单多面体③简单多面体就是凸多面体④以正四面体各面中心为顶点的四面体仍为正四面体,其中真命题个数为( )个A.1 B.2 C.3 D.4(2)每个顶点处棱都是3条的正多面体共有________种(3)一个凸多面体的棱数为 30,面数为12,则它的各面多边形的内角总和为__ 解:(1) B (2)3(3)由欧拉公式V=E-F+2=20,所以内角总和为(V-2)×360°=6480°.2、已知某金属元素的单晶体外形是简单几何体,此晶体有三角形和八边形两种晶面,如果此晶体有24个顶点,以每个顶点为一端都有三条棱,计算此晶体的两种晶面的数目.解:由于晶体各面不都是边数相同的多边形,因此面数是两种多边形面数之和,棱数仍然是各面边数总和的一半,另一方面,由顶点数及每一顶点发出的棱数也可求出多面体的棱数,设三角形晶面x 个,八边形晶面有y 个,则F=x+y ,同时V=24,∴E=36,由欧拉公式:24+(x+y)-36=2, x+y=14, E=21(3x+8y)=36, ∴x=8, y=6.3、一个简单多面体,每个面的边数相同,每个顶点出发的棱数也相同,若各个面的内角总和为3600°,求这个多面体的面数、顶点数及棱数. 解:设每个面的边数为x ,每个点出发的棱数为y 。
名师辅导 立体几何 第10课 正多面体、球(含答案解析)
名师辅导 立体几何 第10课 正多面体、球(含答案解析)●考试目标 主词填空1.多面体欧拉公式(1)欧拉公式V +F -E =2,是描述简单多面体的顶点数、面数、棱数之间特有规律的一个公式.2. 球的概念和性质(1)定义:半圆以它的直径为旋转轴旋转所成的曲面叫做球面,球面所围成的几何体叫球体,简称球.3.球面的距离 在球面上,两点之间的最短连线的长度,就是经过这两点大圆在这两点间的一段劣弧的长度,这个弧长叫做两点的球面距离.4.球的表面积和体积球的表面积和体积都是球半径R 的函数.(1)半径为R 的球表面积公式是:S =4πR 2,(2)半径为R 的球体积公式是:S =334R π.●题型示例 点津归纳【例1】 已知铜的单晶的外形是简单几何体,单晶铜有三角形和八边形两种晶面,如果铜的单晶有24个顶点,每个顶点处都有三条棱,计算单晶铜的两种晶面的数目.【解前点津】 设三角形晶面有x 个,八边形晶面有y 个.则单晶铜的面数F =x +y ,且棱数E =21(3x +8y ). 又因为铜的单晶的顶点数V =24,且每个顶点处都有3条棱所以棱数 E =21×(3×24)=36 由欧拉公式得 24+(x +y )-36=2 所以x +y =14,再由21(3x +8y )=36 可解得x =8,y =6所以单晶铜的三角形晶面有8个,八边形晶面有6个.【解后归纳】 本题考查多面体,凸多面体和多面体的欧拉定理及其应用.【例2】 一个简单多面体共有16个顶点,每个顶点都引出3条棱,且只有三角形和五边形两种面,求该简单多面体中三角形和五边形的数目各是多少?【解前点津】 设该简单多面体中三角形和五边形数目分别为x 个、y 个,一方面可根据欧拉定理计算棱数,另一方面可由各面边数计算棱数,这样可以得到一个二元一次方程组,求解即可.【规范解答】 设三角形有x 个,五边形有y 个,∵共有16个顶点,每个顶点引出三条棱,∴棱数E =2316⨯=24, 一方面相邻两个面的两条边重合为一条棱, ∴棱数为253y x +,∴253y x +=24 ① 另一方面,由题意知面数F =x +y ,由欧拉定理得:16+(x +y )-24=2 ②由①②联立可得:x =1,y =9,即三角形面有1个,五边形面有9个.【例3】 一个圆锥形漏斗口的内周长为8πcm .漏斗深9.6cm ,将一个球放进漏斗里,球的最高点比漏斗口所在平面高出2.4cm ,求球的体积.【解前点津】 作出轴截面图.【规范解答】 作共同的轴截面图(如图),得等腰△PAB 和圆O ,球的最高点C ,球心O 和圆锥顶点P 三点共线,D =AB ∩PC ,依题设:PD =9.6,CD =2.4,AD =428=ππ. 过C 作A 1B 1∥AB 与PA 、PB 的延长线分别交于点A 1、B 1,则A 1B 1与圆O 相切于C . 且有25.16.9121===PD PC AD C A . ∴A 1C =1.25AD =5.PA 1=.13221=+PC C A记PA 1与圆O 的切点为E ,则A 1C =A 1E ,且△PEO ∽△PCA 1, 得C A OE PC PE 1=,PE =PA 1-A 1E =13-5=8, ∵OE =3101=⋅PC C A PE , 即得球半径R =310,所以它的体积为814000343π=π=R V (cm 3). 【解后归纳】 作出圆锥与球共同的轴截面,则圆锥与球的重要几何量与几何关系都在这一平面图形上充分展现出来了,通过对此平面图形的分析,即可求出球半径,从而求得球体积.【例4】 在北纬45°的纬度圈上有A 、B 两点,它们分别在东经70°与东经160°的经度圈上,设地球半径为R ,求A 、B 两点的球面距离.【规范解答】 如图,设北纬45°圈的圆为O 1,地球中心为O ,则∠AO 1B =160°-70°=90°,∠OBO 1=45°,OB =R .∴O 1B =O 1A =R 22,AB =R , 连接AO ,AB ,则AO =BO =AB =R , ∴∠AOB =60°,∴=61·2πR =31πR . 故A 、B 两点间的球面距离为31πR . 【解后归纳】 为求A 、B 两点间球面的距离,要把它组织到△AOB 中去分析,只要求得∠AOB 的度数便可求得球面距离,注意余弦定理的应用.●对应训练 分阶提升一、基础夯实1.正三棱锥是正四面体的 ( )A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.不充分不必要条件2.正六面体的顶点数V 和棱数E 分别是 ()例3题图例4题图A.V =8,E =12B.V =12,E =8C.V=6,E =8D.V =6,E =103.球面上有3个点,其中任意两点的球面距离都等于大圆周长的61,经过这3个点的小圆的周长为4π,那么球的半径为 ( ) A.43 B.23 C.2 D. 3 4.正十二面体的面是正三角形,且每一个顶点为其一端都有五条棱,则其顶点数V 和棱数E 的值应是( )A.V =30,E =12B.V=12,E =30C.V=32,E =10D.V=10,E =325.在底面直径为2的等边圆柱中,分别以两底为底面,以圆柱的轴上任一点为顶点的两个圆锥的体积之和是(轴截面为正方形的圆柱称为等边圆柱) ( ) A.34π B.32π C. 3π D.值不确定 6.设正多面体的每个面都是正n 边形,以每个顶点为端点的棱有m 条,棱数是E ,面数是F ,顶点数是V ,则它们之间的关系不正确的是 ( )A.nF =2EB.mV =2EC.V +F =E +2D.mF =2E7.把一个半径为R 的实心铁球熔化后铸成两个小球(不计损耗),两个小球的半径之比为1∶2,则其中较小球半径为 ( ) A.R 31 B.R 333 C.R 5253 D.R 33 8.在地球表面北纬60°线上有两点,它的经度差为180°,则A 、B 两点的纬度线的距离与A 、B 两点的球面距离之比为 ( )A.1∶3B.2∶3C.3∶2D.3∶59.半径为R 的三个球两两外切放置桌面上,与这三个球都外切的第四个小球也放在桌面上,则小球的半径为 ( )A.RB.21RC.31R D.R 32 10.已知过球面上三点A 、B 、C 的截面与球心距离等于球半径的一半,且AB =BC =CA =2,则球的半径等于 ( )A.1B.34C.32 D.332 二、思维激活11.一个简单多面体每个顶点处都有三条棱,则它的顶点数V 和面数F 的关系是 .12.半球内有一内接正方体,则这半球的全面积与正方体的全面积之比为 .13.在120°的二面角内,放一个半径为5 cm 的球切两半平面于A 、B 两点,那么这两个切点在球面上最短距离是 .14.地球半径为6 370km ,地球表面北纬30°圈上有A 、B 两个卫星地面接收站,它们在北纬 30°圈上的距离是336370πkm ,则这两地间的经度差是 . 三、能力提高15.求证:正四面体的二面角与正八面体的二面角互为补角.16.制作两个正四面体的模型,再把它们拼成一个六面体,观察一下这个六面体是否为正六面体.17.C 70分子有70个顶点,以每个顶点为一端都有3条棱,各面是五边形或六边形,求C 70分子中五边形和六边形的个数.18.如图所示,三棱锥V —ABC 中,VA ⊥底面ABC ,∠ABC =90°.(1)求证:V 、A 、B 、C 四点在同一球面上.(2)过球心作一平面与底面内直线AB 垂直.求证:此平面截三棱锥所得的截面是矩形.19.如图所示,在棱长为a 的正方体AC 1中求,(1)过BD 1所作的最小截面面积;(2)过BD 1所作截面周长最小时的截面面积.第10课 正多面体、球习题解答1.B 正四面体为正三棱锥,而正三棱锥不一定为正四面体.2.A 由欧拉定理可得.3.B 设球半径为R ,小圆半径为r ,则2πr =4π,∴r =2.设这三点为A 、B 、C ,球心为O ,则根据球面距离意义可知∠AOB =∠BOC =∠COA =362π=π. 第18题图第19题图∴△ABC 为正△且边长为R ,又r 为△ABC 外接圆半径.∴r =R AB 3333=,∴R =3r =23. 4.B 顶点为12个,棱数E =30.5.B 画图运用等边圆柱的概念即得.6.D 只有mF =2E 不正确.7.B 设较小的半径为r , ∴34πr 3+34π(2r )3=34πR 3,∴r =333R . 8.C 2:3360cos 221RR π︒⋅π⋅. 9.C 设第四个小球的半径为x , ∴x +.)32232()(22R R R x =⋅⋅-+ 解得:x =3R . 10.B 32232222⋅⋅=⎪⎭⎫ ⎝⎛-R R ,∴R =34. 11.V =2F -4 利用多面体结构特点易知. 12.43π 如图设正方体棱长为x ,球半径为R , ∴R =.262222x x x =⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+ S 半球全=21·4πR 2+πR 2=3πR 2, S 正方体=6x 2=6·262⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛R =4R 2, ∴.434322π=π=R R S S 正方体半球全 13.35π 两切点对球心的张角为3π,∴球面距为35π . 14.120° 北纬30°圈的半径为6370·23, ∴6370·23·θ=6370·23π, ∴θ=32π,即经度差为120°. 15.设正四面体有S —ABC 和正八面体AC 的棱长都为a ,正四面体的二面角为α,正八面体的二面角为2β. 易求得tan α=22 (0<α<2π). 在正八面体AC 中,连EF 交截面ABCD 于O ,取AB 的中点G .连EG 、FG 、OG ,则EG ⊥AB ,FG ⊥AB ,所以∠EGF 为二面角的平面角.由对称性知∠EGO =∠OGF =β,又EG =23a ,GO =21a ,∴EO =a 22. 第12题图解∴tan ∠EGO =tan ∠β=2222=aa . ∴tan2β=22tan 1tan 22-=β-β(0<2β<π) ∴α与β互补. 16.不是正六面体,正六面体即为正方体.17.设C 70分子中五边形和六边形分别有x 个和y 个,C 70分子这个多面体的顶点数V =70,面数F =x +y ,棱数E =21(3×70) ,根据欧拉公式,可得70+(x +y )-21(3×70)=2, 由棱数相等有:21(5x +6y )= 21×(3×70). 解得:x =12,y =25∴C 70分子中五边形有12个,六边形有25个.18.(1)取VC 的中点M ,∵VA ⊥底面ABC ,∠ABC =90°,∴BC ⊥VB ,在Rt △VBC 中,M 为斜边 VC 的中点.∴MB =MC =MV ,同理在Rt △VAC 中,MA =MV =MC ,∴MV =MC =MA =MB ,∴V 、A 、B 、C 四点在同一圆面上,M 是球心.(2)取AC ,AB ,VB 的中点分别为N 、P 、Q ,连结NP 、PQ 、QM 、MN .则MNPQ 就是垂直于AB 的三棱锥V —ABC 的截面,易证PQMN 是平行四边形,又VA ⊥BC ,PQ ∥VA ,NP ∥BC ,∴QP ⊥PN ,故截面MNPQ 是矩形.19.这是一道有关立体几何最值问题的题目,比较综合,我们可对本题作简单分析:(1)设经过BD 1的截面为BMD 1N ,因为正方体相对侧面平行,故BMD 1N 是平行四边形,这样S 截=2S △BMD 1显然欲使S 截最小,只需S △BMD 1最小,而BD 1为定值,故只需M 到BD 1的距离最小,M 可在AA 1上移动,所以这个问题可转化为求异面直线AA 1与BD 1之间的距离,而求异面直线间的距离又可化为线面间的距离(AA 1与面BB 1D 1D 间的距离)(2)沿侧棱将侧面AD 1与侧面AB 1展开如图所示,D 1M +MB 的最小值就是侧面展开图中的D 1B ,设D 1B 与AA 1交于M ,由于侧面为全等的正方形,故M 为AA 1的中点,同理N 为CC 1的中点,此时MB ∥ND 1为所求截面.第19题图解。
柏拉图多面体
从柏拉图多面体到尤拉公式壹、柏拉图多面体“多面体”是日常生活中经常看到的立体,它是被一些平面所包围的立体,例如粉笔盒、三棱镜、新光摩天大楼等等,那些包围多面体的多边形叫做多面体的面,两个面相交的线段叫做多面体的棱,棱与棱的交点叫做多面体的顶点。
顶点是由三个或三个以上的面交会出来的。
例如:右图中的立体中有5个面,9条棱,6个顶点。
所谓“柏拉图多面体”(Platonic Polyhedra)就是指正多面体,正多面体就是每个顶点处交会着相同数目全等的正凸多面体且每个立体角相等。
正多面体会称为柏拉图多面体并不是因为柏拉图发现了正多面体,而是因为柏拉图及其追随者对它们所作的研究而得名。
貳、柏拉图多面体有多少个?(1)要谈柏拉图多面体有几个之前,先观察平面上的凸正n边形,n至少等于3,且每一个内角为(n-2)⨯180︒n,而(n-2)⨯180︒n<180︒,因此平面上的正凸n边形有无限多个。
在空间中,柏拉图多面体是否会有无限多个呢?答案令人很惊讶!不仅不是无限多个,而且只有5个。
古人对于这个事实虽不愿相信,却不得不接受,最后只好搬出“神的旨意”来承认这个事实。
为何会说是“神的旨意”呢?原来在伽利略(Galiep1564~1642意大利人)发明望远镜之前,当时天空中人类只观察到五颗行星,因此这五个正多面体就分别代表那五颗行星,这么的巧合,那一定是“神的旨意”,这样的想法,甚至影响了天文学家克卜勒(Kepler 1571~1630德国人),他曾试图去观察、计算各行星的轨道半径,周期与五个正多面体对应,可惜并未成功。
(2)接下来我们来讨论柏拉图多面体的个数:我们从一个顶点出发,因为正多面体的每一个顶点处都是正n边形内角的顶点,我们先从简单的正多边形讨论起:(1︒)当正多边形是正三角形时,每一个正三角形的内角为60︒,若每一个顶点有3个正三角形,则会形成正四面体(Tetrahedon)若每一个顶点有4个正三角形,则会形成正八面体(Octahedron)若每一个顶点有5个正三角形,则会形成正二十面体(Icsoahedon)但是当每一个顶点处有6个正三角形时,那么交会在这个顶点的面的角之总和为360︒,于是这些三角形构成一平面或是凹面,故表面是正三角形的柏拉图多面体只有3种。
第七章 空间图形 第三节 多面体
C
AB 2AM 2OM cot 30
2 3 l2 h2
B
图7-48 例4图形
由一般棱锥的性质, 有
S
ABC
12 2
3
l2 h2
3 l2 h2 3 3 l 2 h2
S A1B1C1 SO12 1 , 所以 S ABC SO2 4
3 3
S 4 A1B1C1
l2 h2
2.正棱锥的侧面积、全面积和一般棱锥的体积
按侧棱与底面是否垂直来分,又有斜平行六面体与直平行 六面体的区别,其中底面为矩形的直平行六面体,就是我们通 常所说的长方体,长方体的任意一条对角线的平方等于长、宽、 高的平方和.
例1 如图7-42所示,底面是菱形的直棱柱,对角线B1D和A1C 的长分别是9cm和15cm, 侧棱AA1的长是5cm, 求它的底面边长.
1
1
1
S正棱锥侧面积 2 hP, S正棱锥全面积 S 2 hP, V棱锥体积 3 HS
以上公式中, h为斜高, P为底的周长, H为棱锥高, S为底面积.
例5
已知正三棱锥的斜高等于6
1 2
cm,高等于6cm,
求它的全
面积.
S
解如图7-49所示,S - ABC是 一个满足题设的正三棱锥,SO 为高,连接AO并延长与BC交于 点D,则AD BC,连接SD,SD BC,SD为斜高,在直角 SOD中
棱柱的底面可以是三角形、四边形、五边形…,我们把这 些棱柱分别叫做三棱柱、四棱柱、五棱柱…
根据棱柱的定义,容易得到棱柱的以下性质.
(1) 侧棱都相等,侧面都是平行四边形;
(2) 两个底面与平行于底面的截面都是全等的多边形;
(3) 对角截面是平行四边形.
正多面体及平面展开图
.正多面体与平面睁开图ByLaurinda..201604开始总结,网络收集正四周体正六面体正八面体正十二面体正二十面体正四周体正六面体正八面体正十二面体正二十面体'..正方体睁开图相对的两个面涂上相同颜色,正方体平面睁开图共有以下11种。
'..邻校比我们学校早了几日举行段考,拿他们的数学卷子供应给学生充做模拟考,此中有一题作图题,不好做,它要求将右图,一个由正方形和等腰直角三角形构成的五边形,以两条线切割,重构成一个等面积的等腰直角三角形。
这题让学生和我「奋战」了几节课,却老是画不可。
理论上它是能够建立的,因为等腰直角三角形能够和一个正方形等面积,并且由商高定理能够知道,存在一个正方形A,它的面积等于随意两个正方形B、C的面积和。
只需A的边长是这两个正方形B、C的边长平方和的正平方根即可。
而正方形自然能够等积于一个等腰直角三角形。
可是怎样以两条直线达成这道题呢?今日(5/19),我利用周休持续思虑这道题,终于达成了,做法如左。
'..多面体之Euler's公式(V-E+F=2)V=极点数(numberofvertices);E=边数(numberofedges);F=面数(numberoffaces)正四周体(Tetrahedron)V=4,E=6,F=4,4-6+4=2正六面体(Cube)V=8,E=12,F=6,8-12+6=2正八面体(Octahedron)V=6,E=12,F=8,6-12+8=2正十二面体(Dodecahedron)V=20,E=30,F=12,20-30+12=2正二十面体(Icosahedron)V=12,E=30,F=20,12-30+20=2 '..BuckyballV=60,E=90,F=32(12pentagons+20hexagons),60-90+32=2增补说明:1.用Euler示性数能够证明正多面体恰巧有五种;或许假定每一极点齐集有m条线,每一条线是正n边形的一边,则因为每一正n边形的一个内角为180(n-2)/2度,围绕此极点的m个角的和小于360度,不然此极点邻近便变为一个平面,所以m[180(n-2)/n]<360,相同能够导出(m-2)(n-2)<4.2.好多病毒是正20面体(icosahedron),比如:疱疹(herpes)病毒,水痘(chickenpox)病毒 ,人体疣(humanwart)病毒,犬类传染性肝炎病毒,腺病毒(adenovirus)等.巴克球就是足球的样子,叫作"准正多面体".标尺作图正多边形正三、六边形正四、八边形正五边形直尺、圆规和量角器能够画出随意正多边形。
约翰逊多面体的一种再分类
约翰逊多⾯体的⼀种再分类说明:本⽂为第⼀届和乐杯数学科普⼤赛参赛作品本⽂为第⼀届和乐杯数学科普⼤赛参赛作品说明:约翰逊多⾯体的⼀种再分类第⼀节前⾔约翰逊多⾯体是指除了正多⾯体、半正多⾯体(包括13种阿基⽶德多⾯体、⽆穷多种侧棱与底棱相等的正棱柱、⽆穷多种正反棱柱)以外,所有由正多边形⾯组成的凸多⾯体。
为了知识上的连贯性,同时也是⽅便理解,在讨论约翰逊多⾯体之前,我们先介绍⼀下正多⾯体和半正多⾯体。
1.正多⾯体正多⾯体也叫柏拉图多⾯体,由柏拉图及其追随者对它们所作的研究⽽得名。
正多⾯体具有⾼度对称的特点,其每个⾯都相同、每条棱都相同、每个顶点都相同。
正多⾯体共有5个,分别是正四⾯体、正六⾯体、正⼋⾯体、正⼗⼆⾯体、正⼆⼗⾯体。
正多⾯体我们都⽐较熟悉,这⾥就不作过多介绍。
2.半正多⾯体根据托罗尔德⼽塞特在1900年给出的定义,半正多⾯体有下⾯⼏种:阿基⽶德多⾯体,⽆穷多个侧棱与底棱相等的正棱柱,以及⽆穷多个侧棱与底棱相等的正反棱柱。
1)阿基⽶德多⾯体是以两种及以上的正多边形为⾯的凸多⾯体,并且都可以从正多⾯体经过截⾓、截半、扭棱等操作构造出来,其每个顶点都是全等的。
阿基⽶德体共有13个,因阿基⽶德的研究⽽命名,遗憾的是其研究记录已遗失。
2)侧棱垂直于底⾯的棱柱叫直棱柱,底⾯为正多边形的直棱柱叫正棱柱。
其中,侧⾯为正⽅形,也就是所有棱长都相同的正棱柱即属于半正多⾯体。
根据底⾯边数的不同,这样的正棱柱有⽆穷多个[2]。
⽅便起见,后⾯分别简称“正3/4/5棱柱”、“棱柱”。
3)由两个边数相同的平⾏基底和侧⾯的三⾓形组成的多⾯体叫反棱柱。
特别的,基底是两个正多边形,侧⾯是等腰三⾓形的反棱柱叫正反棱柱。
其中侧⾯为正三⾓形,也就是所有棱长都相同的正反棱柱即属于半正多⾯体。
根据底⾯边数的不同,这样的正反棱柱同样有⽆穷多个。
⽅便起见,后⾯简称“反棱柱”。
3.约翰逊多⾯体1966年,美国数学家诺曼·约翰逊发现了92种约翰逊多⾯体。
常见正多面体总结-六面体八面体十二面体和二十面体
序号
区分
棱长
图示 顶点
特征ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ8 6 12 6 8 12 20 12 30 12 20 30
面积S
体积V
备注 多面体欧拉公式:
1
正六面体
a
面 棱 顶点
6a²
a³
顶点数+面数-棱数=2
2
正八面体
a
面 棱 顶点
2√3*a²
√2*a³/3
1.它由八个等边三角形构成; 2.也可以看做上、下两个正方椎 体黏合而成,每个正方椎体由四 个三角形与一个正方形组成; 3.正八面体内嵌在立方体中时,6 个顶点分别位于立方体的面心。
3
正十二面体
a
面 棱 顶点
4
正二十面体
a
面 棱
正十二面体是 正二十面体的对偶多面体
开普勒五种正多面体解释宇宙运行规律
开普勒五种正多面体解释宇宙运行规律在很久很久以前,人们仰望着星空,心中充满了对宇宙的好奇和敬畏。
那浩瀚无垠的宇宙啊,就像一个巨大而神秘的宝藏,吸引着无数智者去探寻它的奥秘。
开普勒,这位伟大的科学家,用五种正多面体来试图解释宇宙运行的规律,这可真是一个奇妙又大胆的想法呢!咱们先来说说这五种正多面体是啥吧。
正多面体就像是一群规规矩矩的几何小精灵,它们有着独特的形状和特性。
正四面体,就像一个三棱锥,尖尖的,稳稳地站在那儿;正方体呢,方方正正的,大家都很熟悉,就像咱们平常看到的骰子;正八面体就有趣了,两个金字塔底对底地粘在一起的样子;正十二面体像一个精致的多面球,每个面都是正五边形;正二十面体则像一颗璀璨的宝石,好多三角形的面组合在一起。
开普勒就琢磨啊,这宇宙这么大,这么复杂,会不会和这规规矩矩的五种正多面体有啥关系呢?他觉得啊,宇宙的结构就像是一个精心设计的大建筑,行星们就在这个由正多面体构建的框架里运行。
这就好比我们盖房子,要有个稳固的框架结构一样。
行星们可不是在宇宙里瞎跑的,它们得按照一定的规律来。
开普勒把正多面体嵌套起来,就像俄罗斯套娃一样,每个正多面体之间的空隙,就被他想象成是行星的轨道。
你看,这多有趣啊。
比如说,地球所在的轨道位置,就像是被这个正多面体结构精心安排好的。
这就像我们在一场盛大的舞会中,每个人都有自己固定的位置一样。
行星们在自己的轨道上有条不紊地运行着,就像舞者在舞池中按照特定的舞步移动。
如果没有这样的规律,那宇宙岂不是乱成一团糟了?就像一场没有指挥的音乐会,各种乐器乱响,那可就难听死了。
这种想法虽然在现在看来可能有些奇特,但在当时,那可是一个伟大的创举。
开普勒试图用简单的几何形状来解释复杂的宇宙运行,这就像是用一把小小的钥匙去开一把巨大而神秘的锁。
也许有人会问,这真的能解释宇宙的运行规律吗?这就好比我们用几个简单的积木去拼凑出一个庞大的城堡模型,虽然看起来有点不可思议,但说不定真的能找到一些相似之处呢。
沪教版(上海)数学高三上册-15.1 简单几何体—多面体 课件
正棱锥.
①底面是正多边形; ②顶点与底面中心的连线垂直于底面
(顶点在底面上 的射影是底面的中心)
正三棱锥
正四棱锥
正五棱锥
正棱锥的性质
1 . 各侧面是全等的等腰三角形 2 . 各侧棱相等 ,各斜高相等
3 . 高、斜高及其在底面上的射影 构成直角三角形
斜高及其在底面上的射影的夹角 为正棱锥侧面与底面所成角
B
D 3a
C
5a
2a
B1
A1
C1
小结 1、棱柱的定义
A B
E D
C
(1)有两个面是互相平行的多边形 E
(2)不在这两个面上的棱都互相平行A B
D C
2、棱柱的有关概念、表示方法、分类
3、棱柱的性质
(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形; (3)过不相邻的两条侧棱的截面是平行四边形;
两块,这两块叫做堑堵,再把一块堑堵沿斜线分成两块,
大的叫阳马,小的叫鳖臑,两者体积比为2:1,这个比率
是不变的,如图是一个阳马三视图,则其表面积为( )
A. 2
B.
C.
D.
斜高SM = 2 3 侧棱长SA = 21 A
B
S
3
23
C
O A
M B
23
O
3
C
M
例2. 已知正四棱锥S—ABCD的底面 S
边长为2,高为2 (1)求棱锥的侧棱长与斜高
6 斜高SM = 5 侧棱长SA =
C
B
1M
O2
D
A
D
2
C
O
2
B
M
A
第八节 空间正多面体
第八节空间正多面体前面几节我们学习了五种正多面体,以及它们在化学中的应用。
此节我们将继续对这一内容进行讨论、总结与深化。
何为正多面体,顾名思义,正多面体的每个面应为完全相同的正多边形。
对顶点来说,每个顶点也是等价的,即有顶点引出的棱的数目是相同的,相邻棱的夹角也应是一样的。
那么三维空间里的正多面体究竟有多少种呢?【例题1】利用欧拉定理(顶点数-棱边数+面数=2),确定三维空间里的正多面体。
【分析】从两个角度考虑:先看每个面,正多边形可以是几边形呢?我们知道三个正六边形共顶点是构成平面图形的。
因此最多只可以是正五边形,当然还有正三角形和正方形;再看顶点,每个顶点至少引出三条棱边,最多也只有五条棱边(六条棱边时每个角应小于60°,不存在这样的正多边形)。
因此,每个面是正五边形时,三棱共顶点;正方形时,也只有三棱共顶点(四个正方形共顶点是平面的);正三角形时,可三棱、四棱、五棱共顶点(六个正三角形共顶点也是平面的),当然也可以说,一顶点引出三条棱边时可以为正三角形面、正方形面和正五边形面;一顶点引出四条棱边时只可以为正三角形面;一顶点引出五条棱边时也只可以为正三角形面——共计五种情况,是否各种情况都存在呢?(显然是,各种情况前面均已讨论)我们用欧拉定理来计算。
①正三角形,三棱共顶点:设面数为x,则棱边数为3x/2(一面三棱,二面共棱),顶点数为x(一面三顶点,三顶点共面),由欧拉定理得x-3x/2+x=2,解得x=4,即正四面体;②正三角形,xx顶点:同理,3x/4-2x+x=2,解得x=8,即正八面体;③正三角形,五棱共顶点:同理,3x/5-3x/2+x=2,解得x=20,即正二十面体;④正方形,三棱共顶点:同理,4x/3-2x+x=2,解得x=6,即正方体;⑤正五边形,三棱共顶点:同理,5x/3-5x/2+x=2,解得x=12,即正十二面体。
【解答】共存在五种正多面体,分别是正四面体、正方体、正八面体、正十二面体、正二十面体。
柏拉图的多面体
并不是由柏拉图所发明,但是却是由柏拉图及其追随者对它们所作的研究而得名,由于它们具有高度的对称性及次序感,因而通常被称为正多面体,但是,在这里,我们仍以柏拉图多面体称之,以免与其它有规则的多面体产生混淆。
柏拉图多面体所有的面都是不自交、以直线段为边长的正凸多边形平面,每一种多面体都只有一种正多边形的表面,而且在每一个顶点处都有相同数目的面交会。
不仅在每一个顶点处都有相同数目的面交会,而且在每一个顶点处所有交会的面的内角之总和会相等。
简介熟悉柏拉图多面体的最佳方法莫过于经由构造模型并透过模型研究它们。
下图表示一种称之为”展开图”的个别柏拉图多面体平面排列图示。
为了构造柏拉图多面体的模型,一组类似的展开图必须被描绘在适当的材料上。
同学可以将本资料所附之多面体的展开图直接剪下或经放大、缩小影印在合适的漂亮纸张上。
如果材料不方便影印,您也可以依样绘制或把影印展开图并贴在所用材料上。
Albrecht Durei早在1525年,于他所著的《Unterweisung der Messung Mit dem Zirkel und Richtsheit》一书中,给出了几个多面体的展开图。
编辑本段为什么只有五个柏拉图多面体很容易看出柏拉图多面体每一个都是凸的,并且在每一个顶点处交会着相同数目、相似、正的凸多边形。
要理解为什么只有五个柏拉图多面体是相当简单的,这是因为在每一个顶点处交会着至少三个面才能构造出一个立体图形,而且围绕每一个顶点的面的角度和不能等于或超过360°,否则所得的面将是平的或是凹的。
具有最少边数的正多边形是正三角形,三个如此的多边形可以使它们交会在一个顶点上,接下来,加入第四个面,如此,每三个面就会交会在图形的四个顶点处之一。
由于这个图形有四个全等的面,故称之为正四面体(TETRAHEDRON)。
四个正三角形可以使它们交会在一个顶点上,而且加入四个面之后,在图形的六个顶点处都会有四个面交会在这里。
多面体的概念由若干个多边形围成的空间图形叫多面体
A'
∴ BO AC ,∴ BOB 是二面角 B AC B 的平面角,
D
在 RtBOB 中, OB 1 AC 2 ,又 BB 2 , 2
A
B'
H
C
O
B
∴ BOB 45 ,∴二面角 B AC B 为 45 .
(2)作 BH BO 于 H ,∵ AC 平面 BOB ,∴ BH AC , ∴ BH 平面 ABC ,即 BH 为点 B 到平面 ABC 的距离,
B
AB
AD
a,
AA
b ,求对角面
BBDD
的面积 新疆 王新敞 奎屯
3.已知:正四棱柱 ABCD ABCD 的底面边长为 2 ,侧棱长为 2 ,
(1)求二面角
B
AC
B
的大小;(2)求点
B
到平面
ABC
的距离 新疆 王新敞
奎屯
D'
C'
A' D
A
B'
H
C
O
B
4.棱长为 a 的正方体 OABC OABC 中,E, F 分别为棱 AB, BC 上的动点, O'
新疆 王新敞
奎屯
如图棱锥可表示为 S ABCDE ,或 S AC .
11.棱锥的分类:(按底面多边形的边数) 分别称底面是三角形,四边形,五边形……的棱锥为三棱锥,四棱锥,五棱锥……(如图) 12.棱锥的性质:如果棱锥被平行于底面的平面所截,那么所得的截面与底面相似, 截面面积与底面面积比等于顶点到截面的距离与棱锥高的平方比. 中截面:经过棱锥高的中点且平行于底面的截面,叫棱锥的中截面
DEB 是二面角 P AC B 的平面角, DEB 120 ,
柏拉图的多面体
并不是由柏拉图所发明,但是却是由柏拉图及其追随者对它们所作的研究而得名,由于它们具有高度的对称性及次序感,因而通常被称为正多面体,但是,在这里,我们仍以柏拉图多面体称之,以免与其它有规则的多面体产生混淆。
柏拉图多面体所有的面都是不自交、以直线段为边长的正凸多边形平面,每一种多面体都只有一种正多边形的表面,而且在每一个顶点处都有相同数目的面交会。
不仅在每一个顶点处都有相同数目的面交会,而且在每一个顶点处所有交会的面的内角之总和会相等。
简介熟悉柏拉图多面体的最佳方法莫过于经由构造模型并透过模型研究它们。
下图表示一种称之为”展开图”的个别柏拉图多面体平面排列图示。
为了构造柏拉图多面体的模型,一组类似的展开图必须被描绘在适当的材料上。
同学可以将本资料所附之多面体的展开图直接剪下或经放大、缩小影印在合适的漂亮纸张上。
如果材料不方便影印,您也可以依样绘制或把影印展开图并贴在所用材料上。
Albrecht Durei早在1525年,于他所著的《Unterweisung der Messung Mit dem Zirkel und Richtsheit》一书中,给出了几个多面体的展开图。
编辑本段为什么只有五个柏拉图多面体很容易看出柏拉图多面体每一个都是凸的,并且在每一个顶点处交会着相同数目、相似、正的凸多边形。
要理解为什么只有五个柏拉图多面体是相当简单的,这是因为在每一个顶点处交会着至少三个面才能构造出一个立体图形,而且围绕每一个顶点的面的角度和不能等于或超过360°,否则所得的面将是平的或是凹的。
具有最少边数的正多边形是正三角形,三个如此的多边形可以使它们交会在一个顶点上,接下来,加入第四个面,如此,每三个面就会交会在图形的四个顶点处之一。
由于这个图形有四个全等的面,故称之为正四面体(TETRAHEDRON)。
四个正三角形可以使它们交会在一个顶点上,而且加入四个面之后,在图形的六个顶点处都会有四个面交会在这里。
正多面体的性质与应用
正多面体的性质与应用正多面体是立体几何中一种特殊的多面体,它具有一些独特的性质和广泛的实际应用。
本文将从各个角度来探讨正多面体的性质和其在实际中的应用。
一、正多面体的定义和基本性质正多面体是指所有的面都是相等的正多边形,且每个顶点所对的面型也相等。
在正多面体中,所有的面、边和顶点都是相等的。
根据欧拉公式,一个简单的正多面体应该满足以下条件:面数(F)、边数(E)、顶点数(V)之间的关系为:F + V = E + 2。
正多面体具有以下基本性质:1. 等边性:正多面体的所有面都是相等的正多边形,每条边的长度都相等。
2. 等角性:每个顶点所对的面型都相等,因此正多面体的所有内角都相等。
3. 对称性:正多面体具有多个对称面、对称轴和对称点,可以通过旋转和镜像来得到与原始位置相同的各种面型。
二、正多面体的种类和特点正多面体按照面的形状可以分为五种类型:正四面体、正六面体、正八面体、正十二面体和正二十面体。
以下是它们的特点:1. 正四面体:四个等边等角三角形构成的多面体,具有四个面、六条边和四个顶点。
正四面体具有最简单的结构和对称性。
2. 正六面体:六个相等的正方形构成的多面体,具有八个面、十二条边和六个顶点。
正六面体也被称为立方体,是最常见的正多面体之一。
3. 正八面体:八个等边等角正三角形构成的多面体,具有六个面、十二条边和八个顶点。
4. 正十二面体:十二个等边等角五边形构成的多面体,具有二十个面、三十条边和十二个顶点。
5. 正二十面体:二十个等边等角正三角形构成的多面体,具有十二个面、三十条边和二十个顶点。
三、正多面体的应用领域正多面体在各个领域都有广泛的应用,以下是一些常见的应用领域:1. 结晶学:正多面体的结构特点在研究晶体学中起着重要的作用。
根据其不同的对称性和结构特点,可以对晶体的性质和稳定性进行分析和预测。
2. 化学:正多面体在化学结构和分子构型的研究中有着重要的应用。
例如,通过分析正多面体的对称性和几何构型,可以确定分子的立体构型和键角等参数。
正多面体的性质
正多面体的性质嘿,咱们今天来聊聊正多面体的性质!话说有一次,我带着一群小朋友去科技馆玩。
在那里,有一个展示正多面体模型的区域,孩子们一下子就被吸引住了。
咱们先来说说正多面体到底是啥。
简单来讲,正多面体就是每个面都是全等的正多边形,而且每个顶点处的棱数都相同的立体图形。
正四面体大家都比较熟悉吧,它是最简单的正多面体之一。
想象一下,把四个完全一样的等边三角形拼在一起,就成了一个正四面体。
它的四个面都是等边三角形,而且每个顶点都连着三条棱。
正六面体呢,其实就是咱们常见的正方体啦。
这在生活中太常见了,像魔方、骰子,都是正方体的样子。
它的六个面都是正方形,每个顶点都连着三条棱。
正八面体也很有意思,它有八个面,每个面都是正三角形。
就像一朵漂亮的八瓣花。
正十二面体和正二十面体相对来说复杂一些,但也有它们独特的魅力。
正多面体有一些很有趣的性质。
比如说,正多面体的面数、棱数和顶点数之间存在着特定的关系,这可是个很神奇的规律哦!还记得在科技馆的时候,有个小朋友好奇地问我:“为什么正多面体只有这几种呢?”我笑着告诉他,这是因为数学的规律决定的呀。
正多面体的对称性也很棒。
无论你怎么旋转、翻转它,看起来都差不多。
这就像是一个神奇的魔法,让它们在空间中展现出一种完美的平衡。
而且,正多面体在建筑设计、艺术创作中都有应用呢。
有些建筑的外观就采用了正多面体的元素,看起来特别有设计感。
再想想,如果我们用正多面体来做一个拼图游戏,那得多有趣啊!把不同的正多面体拼在一起,创造出各种各样的组合。
正多面体的性质还有很多很多,等待着我们去发现和探索。
就像那次在科技馆,孩子们眼中闪烁着好奇的光芒,我知道,他们已经被正多面体的奇妙世界所吸引。
相信在未来,他们会在数学的海洋中继续畅游,发现更多有趣的知识。
怎么样,是不是觉得正多面体很有趣呢?让我们一起继续探索这个神奇的数学世界吧!。
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S
D O A B M
C
正棱锥中的基本图形
推广到一般正棱锥中都存在这 S 个小三棱锥, 个小三棱锥, 它是正棱锥中的基本 图形,是正棱锥的关键部分。 图形 ,是正棱锥的关键部分。它集 中反映了正棱锥的线面关系,将正 中反映了正棱锥的线面关系, 棱锥中基本量 L,h,h′ ,a,R,r, , , , ,, h 以及侧棱与底面所成角, 以及侧棱与底面所成角 ,侧面与底 面所成的角, 面所成的角, 通过四个直角三角形 有机地联系在一起, 有机地联系在一起,因而解题时可 将题目中各量转化进这个小三棱锥 O 中进行计算。 中进行计算。
B1
C1
x1
作一个底面边长为5cm,高为 例 作一个底面边长为 ,高为11.5cm的正 的正 五棱锥直观图。 比例尺 比例尺1:5) 五棱锥直观图。(比例尺
z S S
y1 D1 o1
A1 B1
E1
C1
E1
D1 o1
B1
C1
x1
A1
多面体:由若干个平面多边形围成的几何体称为多面体。 多面体: 由若干个平面多边形围成的几何体称为多面体。 围成多面体的各个多边形称为多面体的面,两个 围成多面体的各个多边形称为多面体的面, 多面体的面 面的公共边叫做多面体的棱, 面的公共边叫做多面体的棱,若干个面的公共顶 多面体的棱 多面体的顶点。 点叫做多面体的顶点 点叫做多面体的顶点。
Y M
斜二测画法规则: 斜二测画法规则:
A1 B1
F1 M1 O N X
.
.
Y1 E1 D1 X1
O1 N1 C1
(1)在已知图形中取互相垂直的 轴和 轴,两轴交于点 画 在已知图形中取互相垂直的x轴和 在已知图形中取互相垂直的 轴和y轴 两轴交于点O.画 直观图时,把它们画成对应的x 轴和y 两轴交于点O 直观图时,把它们画成对应的 1轴和 1轴,两轴交于点 1 它们确定的平面表示水平面。 ,使∠x1O1y1=450,它们确定的平面表示水平面。 它们确定的平面表示水平面 (2) 1、在已知图形中平行于 轴或 轴的线段,在直 轴或y轴的线段 、在已知图形中平行于x轴或 轴的线段, 观图中分别画成平行x 轴或y 轴的线段。 、 观图中分别画成平行 1轴或 1轴的线段。2、在已知图 形中平行于x轴的线段 轴的线段, 形中平行于 轴的线段,在直观图中保持原来长度不 平行于y轴的线段 长度为原来的一半。 轴的线段, 变;平行于 轴的线段,长度为原来的一半。
L r R
h’
B 2
a M
已知: 例 2,已知:正三棱锥 V-ABC, VO 为高 , AB=6,VO= 6 ,求 为高, 侧棱长及斜高。 侧棱长及斜高。 V
A O
B
C
P62.8已知正六棱锥的底面边长是 已知正六棱锥的底面边长是4cm,侧棱长是 侧棱长是8 已知正六棱锥的底面边长是 侧棱长是 Cm ,求它的侧面和底面所成的二面角 求它的侧面和底面所成的二面角. 求它的侧面和底面所成的二面角
F1 A1 B1
Z
F1 E1 D1 C1 Y A1 B1 C1
E1 D1
F E D A X B C
E D
F A O B C
(3)画一个与 轴、y轴都垂直的 轴,在直观图中平 画一个与x轴 轴都垂直的z轴 画一个与 轴都垂直的 行于z轴的线段的平行性和长度都不变 轴的线段的平行性和长度都不变。 行于 轴的线段的平行性和长度都不变。
S
解: 设棱锥的高 设棱锥的高SO,取DC的中点 取 的中点 的中点G 连结SG,OG. 连结
∠SGO就是侧面与底面所成的角.
由正六边形的性质知OD=DC=4 由正六边形的性质知
F
O
E D
G
A B
∴ SO = SD OD = 4 3,
2 2
C
∴ SG = SD DG = 2 15,
2 2
2 5 4 3 2 5 . sin ∠SGO= = . ∠SGO = arc sin 5 5 2 15
食盐
明矾
石膏
(2)多面体分类: )多面体分类: (3)正多面体: )正多面体:
按多面体面数分类 如四面体、五面体、 如四面体、五面体、六面体等
定义: 定义:每个面都是有相同边数的正多边 形,每个顶点为端点都有相同棱数的凸多面 叫做正多面体 体,叫做正多面体
正多面体有且仅有五种:正四面体、 正多面体有且仅有五种:正四面体、 正六面体、正八面体、正十二面体、 正六面体、正八面体、正十二面体、正二 十面体
多面体的画法及正多面体
问题提出: 问题提出: 如何把立体图形画在纸上? 实质: 实质 把本来不完全在同一平面内的
点的集合,用同一平面内的点来表示.
如图是正方体的直观图 复习回顾 (以正六棱柱为例 以正六棱柱为例) 以正六棱柱为例 ①斜二测画法规则 ②直棱柱直观图画法:先作水平放置的多边 直棱柱直观图画法: 形直观图,再画一条与X轴垂直的 轴垂直的Z轴 形直观图,再画一条与 轴垂直的 轴,把平 行于Z轴的线段保持长度与平行性不变 轴的线段保持长度与平行性不变. 行于 轴的线段保持长度与平行性不变
正四棱锥S-ABCD中,高为 底面边长 高为a,底面边长 3 、 正四棱锥 中 高为 为2a, 求: (1)、 (1)、底面与侧面所成的二面角 (2)、 到侧棱SC的距离 (2)、点B到侧棱 的距离 到侧棱 (3)、相邻两个侧面所成的二面角 、
S E
D A O B H
C
4、有一矩形纸片ABCD,AB=5,BC=2, 有一矩形纸片 , E,F分别是 ,CD上的点,且 分别是AB, 上的点 上的点, 分别是 BE=CF=1,把纸片沿 折成直二面角 折成直二面角. ,把纸片沿EF折成直二面角 (1)求B、D两点的距离 求 、 两点的距离 (2)求证 ,BD交于一点且被这点平分 求证AC, 交于一点且被这点平分 交于一点且被这点平分. 求证
正棱锥的直观图与正棱柱的画法一样, 正棱锥的直观图与正棱柱的画法一样 , 由底 面与高来决定, 面与高来决定,底面图形的画法即平面直观图的 画法,高的画法是过底面中心作底面的垂线, 画法,高的画法是过底面中心作底面的垂线,其 长度即为原棱锥的高, 长度即为原棱锥的高,垂线段的另一端点即为正 棱锥的顶点
正多面体有且仅有五种:正四面体、 正多面体有且仅有五种:正四面体、 正六面体、正八面体、正十二面体、 正六面体、正八面体、正十二面体、正二 十面体
以上5种正多面体的展开图: 以上5种正多面体的展开图:
基础练习 判断题 1.有一个面是多边形, 1.有一个面是多边形,其它面都是三角形的几何体是棱 有一个面是多边形 锥。( ×) 2.一个棱锥可以有两条侧棱和底面垂直。( 一个棱锥可以有两条侧棱和底面垂直。( 一个棱锥可以有两条侧棱和底面垂直 3.一个棱锥可以有一个侧面和底面垂直。( 一个棱锥可以有一个侧面和底面垂直。( 一个棱锥可以有一个侧面和底面垂直
SLeabharlann E1D1 o1B1
C1
A1
作一个底面边长为5cm,高为 例 作一个底面边长为 ,高为11.5cm的正 的正 五棱锥直观图。 比例尺 比例尺1:5) 五棱锥直观图。(比例尺
比例尺:图上和实际距离的比 比例尺 图上和实际距离的比 y
D E N C E1 N1
y1 D1
o
A M B
x
A1
1 M
o
1
× √
) )
4. 底面是正多边形的棱锥一定是正棱锥。( × ) 底面是正多边形的棱锥一定是正棱锥。( 所有的侧棱的长都相等的棱锥一定是正棱锥。 5 .所有的侧棱的长都相等的棱锥一定是正棱锥。( 所有的侧棱的长都相等的棱锥一定是正棱锥
×
)
已知: 例 1: :已知:正四棱锥 S-ABCD 中,底面边长为 2, - , (1)侧棱长; 斜高为 2。求 : ) 侧棱长 ; 。 ( ( 2)棱锥的高 ; ) 棱锥的高; ( 3)侧棱与底所成的角的正切值 ; ) 侧棱与底所成的角的正切值; ( 4)侧面与底面所成的角 ; ) 侧面与底面所成的角;