简单空间几何体人教版高中数学
新人教版必修二高中数学 1.2 空间几何体的三视图和直观图课件
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y
F A M E D
x
y
A
B
O
F
N
M
E
O
D
C
x
B
N
C
~请您总结斜二测画法画水平放置的平面图形的方法步骤~
斜二测画法的步骤
(1)在已知图形中取互相垂直的x轴和y轴,两轴相交于O点. 画直观图时,把它画成对应的 x’轴、y’轴,两轴交于O’,使 ' ' x Oy 45 (或135 ) ,它们确定的平面表示水平平面.
在中心投影中,水平线(或垂直线)仍保持水平(或垂直),但 斜的平行线则会相交,交点称为消点.
中心投影虽然可以显示空间图形的直观形象,但作图较复 杂,又不易度量. 立体几何中常用平行投影(斜投影)来画空间图形的直观图, 这种画法叫斜二测画法. 投影规律 1.平行性不变,但形状、长度、 夹角会改变; 2.平行直线段或同一直线上的 两条线段的比不变;
3.在太阳光下,平行于地面的 直线在地面上的投影长不变.
例1.用斜二测画法画水平放置的六边形的直观图 (1)在六边形ABCDEF中,取AD所在的直线为 X轴,对称轴 MN ' ' X ,Y 所在直线为 Y 轴,两轴交于点 O .画对应的 轴,两轴相交 ' ' O X ' OY 45 于点 ,使 y
在不透明物体后面的屏幕上留下影子的现象叫做投影.其 中,光线叫做投影线,留下物体影子的屏幕叫做投影面.
投射线可自一点发出,也可是一束与投影面成一定角度的 平行线,这样就使投影法分为中心投影和平行投影
人教版高中数学必修二《空间简单几何体的外接球问题》
r1 R R r2
d1
R
O O2 d2
O2 O d2
R R r2
M P1
R O d r O1
R
底面多边形有外接圆的直棱柱 底面多边形有外接圆时, 棱台存在外接球 存在外接球
底面多边形有外接圆时, 棱锥存在外接球
r1=r2=r h h1=h2= 2 h 2 2 2 R =r +( ) 2
R2=r12+d12 R2=r22+d22 h-d1=± d2 r22-r12=d12-d22=h2-2hd1 r12+h2-r22 2 2 2 d1= ,R =r1 +d1 2h
R2=r12+d12 R2=r22+d22 h-d1=± d2 r22-r12=d12-d22=h2-2hd1 r12+h2-r22 2 2 2 d1= ,R =r1 +d1 2h
侧棱相等的三棱锥存在 外接球,球心在高 O1O2上
C A
O'
B
d2=h-R R2=r22+(h-R)2
直三棱柱都有外接球 斜三棱柱无外接球
设底面正方形的中心为 解: P ABCD为正四棱锥 PO' 面ABCD且球心O在线段PO' 上 r BD 2 d OO' 4 R R2 d 2 r 2 R 2 16 8R R 2 2 R 9 4
A D O' B A C D d O' P P
2
空间简单几何体的 外接球问题
空间简单几何体的外接球问题
两条主线:
空间简单几何体的 外接球 柱体的外接球
锥体的外接球 台体的外接球
旋转 体 圆柱
圆锥 圆台
新课标人教A版高中数学必修二第一章《简单空间几何体的外接球问题》教学设计
简单空间几何体的外接球问题教学设计一、教学内容解析本节课是在全面学习了立体几何中的空间几何体之后,对空间中简单多面体与球相结合的综合问题的研究,是建立在学生熟练掌握平面几何的相关知识,类比得到空间几何体的一些结论,其中涉及到长方形外接圆的半径,三角形外接圆的半径的求法,需要学生充分发挥空间想象能力,在球中构建直角三角形求外接圆的半径。
本节课较全面的总结了多面体的外接球问题,既有对简单问题的快速便捷处理方法,又有对常见考法的系统探究,是属于中高考复习备考方法,策略的研究案例。
二、教学目标设置知识与技能:1、掌握与长方体有关的外接球问题2、理解用定义法和截面性质解决空间几何体的外接球问题。
过程与方法:通过类比平面的相关知识,建立空间感,运用外接球的定义求解外接球的半径。
情感、态度、价值观:充分发挥学生的空间想象能力,通过体会外接球半径的探索过程,正确地拓展已学知识,适时地建立模型归纳所学内容,从而完善地建立知识模块体系。
三、学生学情分析多面体外接球的问题,是立体几何的一个重点,也是高考考查的一个热点,在近几年的高考题中都有出现。
球经常和其它空间几何体相结合出题,以选择题或填空题的形式出现。
在平时学习中,学生已经掌握了正方体、长方体的外接球,了解了补形法,但对一般三棱锥的外接球相关问题的求解仍有困难,主要是因为不善于抓住几何体的结构特征,不能正确回归外接球定义,寻找球心和半径。
四、教学过程设计(一)、新课引入1、图片展示:生活中的球,并让学生回答球的定义,及球心的定义.2、学生活动:展示长方形外接圆的求法学生思考:1、在矩形ABCD中,AB=8,BC=6,将矩形ABCD沿AC折成一个二面角,使B-AC-D为60。
,则四面体ABCD的外接球的半径为( ).【注】:在空间中,如果一个顶点与一个简单几何体的所有顶点距离都相等那么这个顶点就是简单几何体的外接球的球心。
(根据球的定义确定球心)【注】:小发现:若棱锥的顶点可构成共斜边的直角三角形,则公共斜边的中点就是外接球的球心设计意图:通过图片展示先让学生回顾球及球心的定义,通过平面图形和立体图形的对比过度得到利用定义确定球心的方法。
人教版高中数学【必修二】[知识点整理及重点题型梳理]_《空间几何体》全章复习与巩固(提高)
人教版高中数学必修二知识点梳理重点题型(常考知识点)巩固练习空间几何体结构及其三视图【学习目标】(1)认识柱、锥、台、球及其简单组合体的结构特征,并能运用这些特征描述现实生活中简单物体的结构.(2)能画出简单空间图形(长方体、球、圆柱、圆锥、棱柱等的简易组合)的三视图,能识别上述三视图表示的立体模型,会用材料(如纸板)制作模型,并会用斜二测法画出它们的直观图.(3)通过观察用平行投影与中心投影这两种方法画出的视图与直观图,了解空间图形的不同表示形式.(4)了解球、棱柱、棱锥、台的表面积和体积的计算公式.【知识网络】【要点梳理】要点一.空间几何体的结构及其三视图和直观图1.多面体的结构特征(1)棱柱(以三棱柱为例)如图:平面ABC与平面A1B1C1间的关系是平行,ΔABC与ΔA1B1C1的关系是全等.各侧棱之间的关系是:A1A∥B1B∥C1C,且A1A=B1B=C1C.(2)棱锥(以四棱锥为例)如图:一个面是四边形,四个侧面是有一个公共顶点的三角形.(3)棱台棱台可以由棱锥截得,其方法是用平行于棱锥底面的平面截棱锥,截面和底面之间的部分为棱台.2.旋转体的结构特征旋转体都可以由平面图形旋转得到,画出旋转出下列几何体的平面图形及旋转轴.要点二.空间几何体的三视图和直观图1.空间几何体的三视图空间几何体的三视图是用正投影得到,在这种投影下,与投影面平行的平面图形留下的影子与平面图形的开关和大小是完全相同的,三视图包括正视图、侧视图、俯视图.2.空间几何体的直观图空间几何体的直观图常用斜二测画法来画,其规则是:(1)原图形中x轴.y轴.z轴两两垂直,直观图中,x’轴.y’轴的夹角为45o(或135o),z’轴与x’轴和y’轴所在平面垂直;(2)原图形中平行于坐标轴的线段,直观图中仍平行、平行于x轴和z轴的线段长度在直观图不变,平行于y轴的线段长度在直观图中减半.3.平行投影与中心投影平行投影的投影线互相平行,而中心投影的投影线相交于一点.要点诠释:空间几何体的三视图和直观图在观察角度和投影效果上的区别是:(1)观察角度:三视图是从三个不同位置观察几何体而画出的图形;直观图是从某一点观察几何体而画出的图形;(2)投影效果:三视图是正投影下的平面图形,直观图是在平行投影下画出的空间图形.要点三.空间几何体的表面积和体积1.旋转体的表面积2.几何体的体积公式(1)设棱(圆)柱的底面积为S ,高为h ,则体积V =Sh ;(2)设棱(圆)锥的底面积为S ,高为h ,则体积V =13Sh ; (3)设棱(圆)台的上.下底面积分别为S ',S ,高为h ,则体积V =13('S S )h ;(4)设球半径为R ,则球的体积V =43π3R . 要点诠释:1.对于求一些不规则几何体的体积常用割补的方法,转化成已知体积公式的几何体进行解决.2.重点掌握以三视图为命题背景,研究空间几何体的结构特征的题型.3.要熟悉一些典型的几何体模型,如三棱柱、长(正)方体、三棱锥等几何体的三视图.【典型例题】类型一.空间几何体的结构特征例1.若沿△ABC三条边的中位线折起能拼成一个三棱锥,则△ABC()A.一定是等边三角形B.一定是锐角三角形C.可以是直角三角形D.可以是钝角三角形【思路点拨】在三棱锥的展开图中:过底面任意一个顶点的三个角,应满足∠1+∠2>∠3,其中∠3为底面三角形的内角,进而逐一分析△ABC为不同形状时沿△ABC三条边的中位线能否拼成一个三棱锥,最后结合讨论结果,可得答案.【答案】B【解析】在三棱锥的展开图中:过底面任意一个顶点的三个角,应满足∠1+∠2>∠3,当△ABC为锐角三角形时,三个顶点处均满足此条件,故能拼成一个三棱锥,当△ABC为为直角三角形时,在斜边中点E处不满足条件,故不能拼成一个三棱锥,同理当△ABC为钝角三角形时,在钝角所对边中点处不满足条件,故不能拼成一个三棱锥,综上可得:△ABC一定是锐角三角形,故选B.【总结升华】本题考查的知识点是棱锥的结构特征,三角形形状的判断,其中正确理解:三棱锥的展开图中,过底面任意一个顶点的三个角,应满足∠1+∠2>∠3,其中∠3为底面三角形的内角,是解答的关键.举一反三:【变式】如图是长方体被一平面所截得到的几何体,四边形EFGH为截面,长方形ABCD 为底面,则四边形EFGH的形状为()A.梯形B.平行四边形C.可能是梯形也可能是平行四边形D.不确定【思路点拨】根据平面ABFE∥平面DCGH和面面平行的限制定理得EF∥GH,再由FG∥EH得四边形EFGH为平行四边形【答案】B【解析】∵平面ABFE∥平面DCGH,且平面EFGH分别截平面ABFE与平面DCGH得直线EF与GH,∴EF∥GH.同理,FG∥EH,∴四边形EFGH为平行四边形.故答案为B例2.如图所示的几何体,关于其结构特征,下列说法不正确的是()A.该几何体是由两个同底的四棱锥组成的几何体B.该几何体有12条棱、6个顶点C.该几何体有8个面,并且各面均为三角形D.该几何体有9个面,其中一个面是四边形,其余均为三角形【思路点拨】根据几何体的直观图,得出该几何体的结构特征,由此判断选项A、B、C正确,选项D错误.【答案】D【解析】根据几何体的直观图,得该几何体是由两个同底的四棱锥组成的几何体,且有棱MA、MB、MC、MD、AB、BC、CD、DA、NA、NB、NC和ND,共12条;顶点是M、A、B、C、D和N共6个;且有面MAB、面MBC、面MCD、面MDA、面NAB、面NBC、面NCD和面NDA共8个,且每个面都是三角形.所以选项A、B、C正确,选项D错误.故选D.【总结升华】本题考查了利用空间几何体的直观图判断几何体结构特征的应用问题.举一反三:【变式】用一个平面去截正面体,使它成为形状,大小都相同的两个几何体,则这样的平面的个数有()A.6个B.7个C.10个D.无数个【思路点拨】根据几何体的性质判断正四面体是中心对称几何体,利用中心对称几何体的性质判断即可.【答案】D【解析】∵正四面体是中心对称图形,∴平面过正四面体的中心,则分成为形状,大小都相同的两个几何体,可判断这样的平面有无数个,故选D.类型二.空间几何体的三视图例3.在一个几何体的三视图中,正视图和俯视图如图所示,则相应的侧视图可以为().【思路点拨】由正视图和俯视图想到三棱锥和圆锥.【解析】由几何体的正视图和俯视图可知,该几何体应为一个半圆锥和一个有一侧面(与半圆锥的轴截面为同一三角形)垂直于底面的三棱锥的组合体,故其侧视图应为D.【总结升华】(1)空间几何体的三视图是该几何体在三个两两垂直的平面上的正投影,并不是从三个方向看到的该几何体的侧面表示的图形.(2)在画三视图时,重叠的线只画一条,能看见的轮廓线和棱用实线表示,挡住的线要画成虚线.举一反三:【变式】若某几何体的三视图如图所示,则此几何体的直观图是()【答案】A【解析】A中,的三视图:,满足条件;B 中,的侧视图为:,与已知中三视图不符,不满足条件;C 中,的侧视图和俯图为:,与已知中三视图不符,不满足条件;D 中,的三视图为:,与已知中三视图不符,不满足条件;故选A例4.将一个长方体沿相邻三个面的对角线截去一个棱锥,得到的几何体的正视图与俯视图如图所示,则该几何体的侧(左)视图为( )【思路点拨】根据主视图和俯视图作出几何体的直观图,找出所切棱锥的位置,得出答案.【解析】由主视图和俯视图可知切去的棱锥为1D AD C ,棱1CD 在左侧面的投影为1BA ,故选B .举一反三:【变式1】某几何体的三视图如图所示,其中俯视图是半圆,则该几何体的表面积为( )A .32πB .π+C .32πD .52π+【思路点拨】三视图复原可知几何体是圆锥的一半,根据三视图数据,求出几何体的表面积.【答案】A【解析】由题目所给三视图可得,该几何体为圆锥的一半,那么该几何体的表面积为该圆锥表面积的一半与轴截面面积的和. 又该半圆锥的侧面展开图为扇形,所以侧面积为1122ππ⨯⨯⨯=,底面积为12π, 观察三视图可知,轴截面为边长为2的正三角形,所以轴截面面积为12222⨯⨯⨯=则该几何体的表面积为32π.故选A .【变式2】一个四棱锥的底面为正方形,其三视图如图所示,则这个四棱锥的体积是( )A.1 B.2 C.3 D.4【思路点拨】由三视图及题设条件知,此几何体为一个四棱锥,其较长的侧棱长已知,底面是一个正方形,对角线长度已知,故先求出底面积,再求出此四棱锥的高,由体积公式求解其体积即可.【答案】B【解析】由题设及图知,此几何体为一个四棱锥,其底面为一个对角线长为2的正方形,故其底面积为14112 2⨯⨯⨯=由三视图知其中一个侧棱为棱锥的高,其相对的侧棱与高及底面正方形的对角线组成一个直角三角形23=此棱锥的体积为1232 3⨯⨯=故选B【总结升华】本题考点是由三视图求几何体的面积、体积,考查对三视图的理解与应用,主要考查三视图与实物图之间的关系,用三视图中的数据还原出实物图的数据,再根据相关的公式求表面积与体积,本题求的是四棱锥的体积,其公式为13×底面积×高.三视图的投影规则是:“主视、俯视长对正;主视、左视高平齐,左视、俯视宽相等”三视图是新课标的新增内容,在以后的高考中有加强的可能.类型三.几何体的直观图例5.如图所示,正方形OABC的边长为1,它是水平放置的一个平面图形的直观图,则原图形的周长是()A.6 B.8C.2+3 2 D.2+2 3【思路点拨】由斜二测画法的规则知在已知图形平行于x轴的线段,在直观图中画成平行于x'轴,长度保持不变,已知图形平行于y轴的线段,在直观图中画成平行于y'轴,且长度为原来一半.【答案】B【解析】根据水平放置平面图形的直观图的画法,可得原图形是一个平行四边形,如图,对角线OB =22,OA =1,∴AB =3,所以周长为8.故选B【总结升华】本题考查的知识点是平面图形的直观图,其中斜二测画法的规则,能够帮助我们快速的在直观图面积和原图面积之间进行转化.举一反三:【变式】对于一个底边在x 轴上的正三角形ABC ,边长AB =2,采用斜二测画法做出其直观图,则其直观图的面积是________.【思路点拨】如图所示,A 'B '=AB =2,1''22O C OC ==,作C 'D '⊥x ',可得''''24C D C ==.因此其直观图的面积1''''2C D A B =⋅⋅.【解析】如图所示,A 'B '=AB =2,1''22OC OC ==, 作C 'D '⊥x ',则''''24C D C ==.∴其直观图的面积11''''22244C D A B =⋅⋅=⨯=.类型四.空间几何体的表面积与体积例6.有一根长为3πcm,底面半径为1cm的圆柱形铁管,用一段铁丝在铁管上缠绕2圈,并使铁丝的两个端点落在圆柱的同一母线的两端,则铁丝的最短长度为多少?【思路点拨】把圆柱沿这条母线展开,将问题转化为平面上两点间的最短距离.【解析】把圆柱侧面及缠绕其上的铁丝展开,在平面上得到矩形ABCD(如图),由题意知BC=3πcm,AB=4πcm,点A与点C分别是铁丝的起.止位置,故线段AC的长度即为铁丝的最短长度.AC5πcm,故铁丝的最短长度为5πcm.【总结升华】把一个平面图形折叠成一个几何体,再研究其性质,是考查空间想象能力的常用方法,所以几何体的展开与折叠是高考的一个热点.举一反三:【变式】如图是某个圆锥的三视图,请根据正视图中所标尺寸,则俯视图中圆的面积为__________,圆锥母线长为______.【答案】圆半径r=10,面积S=100π,圆锥母线l==例7.某几何体的三视图如图所示(单位:cm),则该几何体的表面积是________cm2,体积是________cm3.【思路点拨】由三视图可得,原几何体为由四个棱长为2 cm 的小正方体所构成的,代入体积公式和面积公式计算即可.【答案】72,32【解析】由三视图可得,原几何体为由四个棱长为2 cm 的小正方体所构成的,则其表面积为22×(24-6)=72 cm 2,其体积为4×23=32,故答案为:72,32【总结升华】本题考查了由三视图求几何体的体积和表面积,解题的关键是判断几何体的形状及相关数据所对应的几何量,考查空间想象力.举一反三:【变式】如图是某简单组合体的三视图,则该组合体的体积为( )A .πB .2)π+C .D .2)+ 【思路点拨】几何体是一个简单的空间组合体,前面是半个圆锥,圆锥的底面是半径为6的圆,母线长是12,后面是一个三棱锥,三棱锥的底边长是12、高为6的等腰三角形,三棱锥的高是12,求出两个几何体的体积,求和得到结果.【答案】B【解析】由三视图知,几何体是一个简单的空间组合体,前面是半个圆锥,圆锥的底面是半径为6的圆,母线长是12,∴根据勾股定理知圆锥的高是∴半个圆锥的体积是211623π⨯⨯⨯⨯=, 后面是一个三棱锥,三棱锥的底是边长12、高为6的等腰三角形,三棱锥的高是∴三棱锥的体积是1112632⨯⨯⨯⨯=∴几何体的体积是2)π+=+,故选B .。
高中数学必修2(人教A版)第一章几何空间体1.1知识点总结含同步练习及答案
描述:例题:描述:高中数学必修2(人教A版)知识点总结含同步练习题及答案第一章 空间几何体 1.1 空间几何体的结构一、学习任务认识柱、锥、台、球及其简单组合体的结构特征,能运用这些结构特征描述现实生活中简单物体的结构.二、知识清单典型空间几何体空间几何体的结构特征 组合体展开图 截面分析三、知识讲解1.典型空间几何体空间几何体的概念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就叫做空间几何体.2.空间几何体的结构特征多面体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;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.按多面体的面数可把多面体分为四面体、五面体、六面体.其中,四个面均为全等的正三角形的四面体叫做正四面体.旋转体由一个平面图形绕它所在的平面内的一条定直线旋转所形成的封闭几何体叫做旋转体.这条定直线叫做旋转体的轴.棱柱的结构特征一般地,有两个面互相平行,其余各面都是四边形,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(prism).棱柱中,两个互相平行的面叫做底面,简称底;其余各面叫做棱柱的侧面;相邻侧面的公共边叫做棱柱的侧棱;侧棱与底面的公共顶点叫做棱柱的用一个平行于棱锥底面的平面去截棱锥,得到两个几何体,一个是______,另一个是______.解:棱锥;棱台.⋯⋯余各面叫做棱柱的侧面;相邻侧面的公共边叫做棱柱的侧棱;侧棱与底面的公共顶点叫做棱柱的顶点.底面是三角形、四边形、五边形的棱柱分别叫做三棱柱、四棱柱、五棱柱,可以用表示底面各顶点的字母或一条对角线端点的字母表示棱柱,如下图的六棱柱可以表示为棱柱或棱柱 .侧棱与底面不垂直的棱柱叫做斜棱柱;侧棱与底面垂直的棱柱叫做直棱柱;底面是正多边形的直棱柱叫做正棱柱;底面是平行四边形的棱柱叫做平行六面体;侧棱与底面垂直的平行六面体叫做直平行六面体.棱锥的结构特征一般地,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(pyramid).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.底面是三角形、四边形、五边形的棱锥分别叫做三棱锥、四棱锥、五棱锥其中三棱锥又叫四面体.棱锥也用表示顶点和底面各顶点的字母或者用表示顶点和底面一条对角线端点的字母来表示,如下图的四棱锥表示为棱锥 或者棱锥 .棱锥的底面是正多边形,且它的顶点在过底面中心且与底面垂直的直线上,这个棱锥叫做正棱锥.正棱锥各侧面都是全等的等腰三角形,这些等腰三角形底边上的高都相等,叫做棱锥的斜高.⋯⋯⋯⋯ABCDEF−A′B′C′D′E′F′DA′⋯⋯⋯⋯S−ABCD S−AC棱台的结构特征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,这样的多面体叫做棱台(frustum of a pyramid).原棱锥的底面和截面分别叫做棱台的下底面和上底面;其他各面叫做棱台的侧面;相邻两侧面的公共边叫做棱台的侧棱;两底面的距离叫做棱台的高.由正棱锥截得的棱台叫做正棱台,正棱台的各个侧面都是全等的等腰梯形,这些等腰梯形的高叫做棱台的斜高.圆柱的结构特征以矩形的一边所在直线为旋转轴,其余三边旋转形成的面所围成的旋转体叫做圆柱(circular cylinder).旋转轴叫做圆柱的轴;垂直于轴的边旋转而成的圆面叫做圆柱的底面;平行于轴的边旋转而成的曲面叫做圆柱的侧面;无论旋转到什么位置,不垂直于轴的边都叫做圆柱侧面的母线.圆锥的结构特征以直角三角形的一条直角边所在直线为旋转轴,其余两边旋转形成的面所围成的旋转体叫做圆锥(circular cone).圆台的结构特征例题:用平行于圆锥底面的平面去截圆锥,底面与截面之间的部分叫做圆台(frustum of a cone).棱台与圆台统称为台体.球的结构特征以半圆的直径所在直线为旋转轴,半圆面旋转一周形成的旋转体叫做球体,简称球(solid sphere).半圆的圆心叫做球的球心,半圆的半径叫做球的半径,半圆的直径叫做球的直径.球常用表示球心的字母 表示.O下列命题中,正确的是( )A.有两个面互相平行,其余各面都是四边形的几何体叫棱柱B.棱柱中互相平行的两个面叫做棱柱的底面C.棱柱的侧面是平行四边形,而底面不是平行四边形D.棱柱的侧棱长相等,侧面是平行四边形解:D如图(1),满足 A 选项条件,但不是棱柱;对于 B 选项,如图(2),构造四棱柱,令四边形 是梯形,可知 ,但这两个面不能作为棱柱的底面;C选项中,若棱柱是平行六面体,则它的底面是平行四边形.ABCD−A1B1C1D1ABCD面AB∥面DCB1A1C1D1若正棱锥的底面边长与侧棱长相等,则该棱锥一定不是( )A.三棱锥 B.四棱锥 C.五棱锥 D.六棱锥解:D如下图,正六边形 中,,那么正六棱锥中,,即侧棱长大于底面边长.ABCDEF OA=OB=⋯=AB S−ABCDEF SA>OA=AB描述:3.组合体简单组合体的构成有两种基本形式:一种是由简单几何体拼接而成,一种是由简单几何体截去或挖去一部分而成.如图所示的几何体中,是台体的是( )A.①② B.①③ C.③ D.②③解:C利用棱台的定义求解.①中各侧棱的延长线不能交于一点;②中的截面不平行于底面;③中各侧棱的延长线能交于一点且截面与底面平行.有下列四种说法:①圆柱是将矩形旋转一周所得的几何体;②以直角三角形的一直角边为旋转轴,旋转所得几何体是圆锥;③圆台的任意两条母线的延长线,可能相交也可能不相交;④半圆绕其直径所在直线旋转一周形成球.其中错误的有( )A.个 B. 个 C. 个 D. 个解:D圆柱是矩形绕其一条边所在直线旋转形成的几何体,故①错;以直角三角形的一条直角边所在直线为轴,旋转一周,才能构成圆锥,②错;圆台是由圆锥截得,故其任意两条母线延长后一定交于一点,③错;半圆绕其直径所在直线旋转一周形成的是球面,故④错误.1234例题:描述:4.展开图空间形体的表面在平面上摊平后得到的图形,是画法几何研究的一项内容.描述图中几何体的结构特征.解:图(1)所示的几何体是由两个圆台拼接而成的组合体;图(2)所示的几何体是由一个圆台挖去一个圆锥得到的组合体;图(3)所示的几何体是在一个圆柱中间挖去一个三棱柱后得到的组合体.下图中的几何体是由哪个平面图形旋转得到的( )解:D)不在同一平面内的有______对.3内.解:C描述:例题:5.截面分析截面用平面截立体图形所得的封闭平面几何图形称为截面.平行截面、中截面与立体图形底面平行的截面称为平行截面,等分立体图形的高的平行截面称为中截面.轴截面包含立体图形的轴线的截面称为轴截面.球截面球的截面称为球截面.球的任意截面都是圆,其中通过球心的截面称为球的大圆,不过球心的截面称为球的小圆.球心与球的截面的圆心连线垂直于截面,并且有 ,其中 为球的半径, 为截面圆的半径, 为球心到截面的距离.+=r 2d 2R 2R r d 下面几何体的截面一定是圆面的是( )A.圆台 B.球 C.圆柱 D.棱柱解:B如图所示,是一个三棱台 ,试用两个平面把这个三棱台分成三部分,使每一部分都是一个三棱锥.解:如图,过 ,, 三点作一个平面,再过 ,, 作一个平面,就把三棱台分成三部分,形成的三个三棱锥分别是 ,,.ABC −A ′B ′C ′A ′B C A ′B C ′ABC −A ′B ′C ′−ABC A ′−B B ′A ′C ′−BC A ′C ′如图,正方体 中,,, 分别是 ,, 的中点,那么正方体中过点 ,, 的截面形状是( )A.三角形 B.四边形 C.五边形 D.六边形ABCD −A 1B 1C 1D 1P Q R AB AD B 1C 1P QR作截面图如图所示,可知是六边形.ii)若两平行截面在球心的两侧,如图(2)所示,则 解:四、课后作业 (查看更多本章节同步练习题,请到快乐学)答案:1.如图,能推断这个几何体可能是三棱台的是 .A .B .C .D .C ()=2,AB =3,=3,BC =4A 1B 1B 1C 1=1,AB =2,=1.5,BC =3,=2,AC =3A 1B 1B 1C 1A 1C 1=1,AB =2,=1.5,BC =3,=2,AC =4A 1B 1B 1C 1A 1C 1AB =,BC =,CA =A 1B 1B 1C 1C 1A 1答案:2. 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,得到如图所示的平面图形,则标" "的面的方位是 .A .南B .北C .西D .下B △()3. 向高为 的水瓶中注水,注满为止,如果注水量 与水深 的函数关系的图象如图所示,那么水瓶的形状是.A .H V h ()高考不提分,赔付1万元,关注快乐学了解详情。
精品 高中数学 必修二 第01章 空间几何体 题典
1 Sh ,其中 S 是锥体的底面积,h 是锥体的高. 3 1 ③ V台体 h( S SS S ) ,其中 S' ,S 分别是台体的上、下底面的面积,h 为台体的高. 3 4 3 ④ V球 πR ,其中 R 是球的半径. 3
② V锥体
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高中数学 必修二
3 3 2 6
(3)解:过点 P 作 PO⊥平面 ABC 于点 O,则点 O 是正△ABC 的中心,∴ OD 1 AD 1 3a 3a , 在 Rt△POD 中, PO PD 2 OD 2 3 3b 2 a 2 ,
正棱锥
球
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3.简单几何体的三视图与直观图: (1)平行投影: ①概念:如图,已知图形 F,直线 l 与平面相交,过 F 上任意一点 M 作直线 MM1 平行于 l,交平 面于点 M1,则点 M1 叫做点 M 在平面内关于直线 l 的平行投影.如果图形 F 上的所有点在平面内 关于直线 l 的平行投影构成图形 F1,则 F1 叫图形 F 在内关于直线 l 的平行投影.平面叫投射面,直 线 l 叫投射线.
②平行投影的性质: 性质 1.直线或线段的平行投影仍是直线或线段; 性质 2.平行直线的平行投影是平行或重合的直线; 性质 3.平行于投射面的线段,它的投影与这条线段平行且等长; 性质 4.与投射面平行的平面图形,它的投影与这个图形全等; 性质 5.在同一直线或平行直线上,两条线段平行投影的比等于这两条线段的比. (2)直观图:斜二侧画法画简单空间图形的直观图. (3)三视图: ①正投影:在平行投影中,如果投射线与投射面垂直,这样的平行投影叫做正投影. ②三视图:选取三个两两垂直的平面作为投射面.若投射面水平放置,叫做水平投射面,投射到这 个平面内的图形叫做俯视图;若投射面放置在正前方,叫做直立投射面,投射到这个平面内的图形叫做 主视图;和直立、水平两个投射面都垂直的投射面叫做侧立投射面,投射到这个平面内的图形叫做左视 图. 将空间图形向这三个平面做正投影,然后把三个投影按右图所示的布局放在一个水平面内,这样构 成的图形叫空间图形的三视图. ③画三视图的基本原则是“主左一样高,主俯一样长,俯左一样宽” . 4.简单几何体的表面积与体积: (1)柱体、锥体、台体和球的表面积: ①S 直棱柱侧面积=ch,其中 c 为底面多边形的周长,h 为直棱柱的高. ② S正棱锥形面积 ③ S正棱台侧面积
河南省太康县第一高级中学人教版高中数学必修二:1.3空间几何体的表面积和体积课件
小结:1、弄清楚柱、锥、台的侧面展开图 的形状是关键;2、对应的面积公式来自S 三棱锥=1 2
ch'
S圆锥侧= πrl
C’=0
r1=0
S
正棱台=
1(c+c' 2
)h'
C’=C
S直棱柱=ch' ch
S圆台侧=π(r1+r2)l
r1=r2
S圆柱侧= 2πrl
第十七页,编辑于星期日:十四点 五十九分。
例1:一个正三棱台的上、下底面边长分别
是3cm和6cm,高是3/2cm,求三棱台的
侧面积.
分析:关键是 求出斜高,注
A1 O1 C1 B1 D1 C
意图中的直角 梯形
A
O ED
B
第十四页,编辑于星期日:十四点 五十九分。
例3:圆台的上、下底面半径分别为2和4
,高为 ,2 求3 其侧面展开图扇环所对
第三十八页,编辑于星期日:十四点 五十九分。
规律方法总结
5.如果不是正棱柱、正棱锥、正棱台,在求其侧面积或全面积
1.3 简单几何体的表面积和体积
第一页,编辑于星期日:十四点 五十九分。
回忆复习有关概念
1、直棱柱: 侧棱和底面垂直的棱柱叫直棱柱 2、正棱柱: 直 底面是正多边形的 棱柱叫正棱柱
3、正棱锥: 底面是正多边形,顶点在底面的射影是底面中心 的棱锥
4、正棱台: 正棱锥被平行于底面的平面所截, 截面和底面之间的部分叫正棱台
例4(2010年广东省惠州市高三调研)如图,已知
正三棱柱ABC-A1B1C1的底面边长是2,D,E是CC1, BC的中点,AE=DE.
(1)求此正三棱柱的侧棱长;
人教版高中数学必修2第一章1.1空间几何体的结构 1.1.1 柱、锥、台、球的结构特征
归纳小结
空间几何体的定义: 如果只考虑物体的形状和大小,而不考虑
其它因素,那么这些由物体抽象出来的空间图 形就叫做空间几何体。
空间几何体的分类:
1.多面体:由若干平面多边形围成的几何体。 2.旋转体:由一个平面图形绕它所在的平面 内的一条定直线旋转所成的封闭几何体。
2、5、7、9到底有哪些特征?
棱锥的顶点 棱锥的侧棱
棱锥的侧面
棱锥的底面
3. 棱锥的分类 底面是三角形、四边形、五边形
……的棱锥分别叫做三棱锥、四棱锥、 五棱锥……其中三棱锥又叫做四面体.
4. 棱锥的表示
用顶点和底面各顶点的字母来表示
如:棱锥S-ABCD
S
D
C
A
B
问题:有一个面是多边形,其余各面都是 三角形的几何体是棱锥吗?.
2. 棱台的有关概念
上底面 下底面
顶点 侧面 侧棱
3.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……
4.棱台的表示
D1 A1
用表示上、下底面
D
顶点的字母来表示 A
如:棱台ABCD-A1B1C1D1
C1 B1
C
B
练习:下列几何体是不是棱台,为什么?
(1)
(2)
三、棱台 1、棱台的结构特征
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
三、棱台 1、棱台的结构特征
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
特征1:由棱锥截得(侧面是梯形,侧棱的延长 线相交于一点)
特征2:截面和底面平行 (两底面是对应边互相
平行的相似多边形)
最新人教版高中数学必修二第一章空间几何体第一节第2课时 圆柱、圆锥、圆台、球、简单组合体的结构特征
第2课时圆柱、圆锥、圆台、球、简单组合体的结构特征1.圆柱的结构特征(1)在圆柱中,圆柱的任意两条母线是什么关系?过两条母线的截面是怎样的图形?提示:圆柱的任意两条母线平行,过两条母线的截面是矩形.(2)在圆柱中,过轴的截面是轴截面,圆柱的轴截面是什么图形?轴截面含有哪些重要的量?提示:圆柱的轴截面是矩形,轴截面中含有圆柱的底面圆的直径与圆柱的母线.2.圆锥的结构特征在圆锥中,过轴的截面是轴截面,圆锥的轴截面是什么图形?轴截面含有哪些重要的量?提示:圆锥的轴截面是等腰三角形,轴截面中含有圆锥的底面圆的直径与圆锥的母线.3.圆台的结构特征经过圆台的任意两条母线作截面,截面是什么图形?提示:因为圆台的任意两条母线长度均相等,且延长后相交,故经过任意两条母线的截面是以这两条母线为腰的等腰梯形.4.球的结构特征球体与球面的区别和联系是什么?提示:区别联系球面球的表面是球面,球面是旋转形成的曲面球面是球体的表面球体球体是几何体,包括球面及其所围成的空间部分5.简单组合体定义由简单几何体组合而成的几何体构成的基本形式由简单几何体拼接而成由简单几何体截去或挖去一部分而成1.辨析记忆(对的打“√”,错的打“×”)(1)圆柱上底面圆周上任一点与下底面圆周上任一点的连线是圆柱的母线.( ×)提示:圆柱的母线与轴是平行的.(2)圆台有无数条母线,它们相等,延长后相交于一点. ( √)提示:用平行于圆锥底面的平面去截圆锥,底面与截面之间的部分是圆台,由此可知此说法正确.(3) 用一个平面去截圆锥,得到一个圆锥和一个圆台.( ×)提示:用与底面平行的平面去截圆锥,才能得到一个圆锥和一个圆台.(4) 用任意一个平面去截球,得到的是一个圆面.( √)提示:因为球是一个几何体,包括表面及其内部,所以用一个平面去截球,得到的是一个圆面.2.如图所示的图形中有( )A.圆柱、圆锥、圆台和球B.圆柱、球和圆锥C.球、圆柱和圆台D.棱柱、棱锥、圆锥和球【解析】选B.根据题中图形可知,(1)是球,(2)是圆柱,(3)是圆锥,(4)不是圆台.3.(教材习题改编)若一个圆锥的轴截面是等边三角形,其面积为 3 ,则这个圆锥的母线长为________.【解析】如图所示,设等边三角形ABC为圆锥的轴截面,由题意知圆锥的母线长即为△ABC的边长,且S△ABC =34AB2,所以 3 =34AB2,所以AB=2.答案:2类型一圆柱、圆锥、圆台、球的结构特征(直观想象)1.下列说法中错误的是( )A.以直角三角形的一条边所在直线为轴,其余两边旋转形成的曲面围成的几何体是圆锥B.以等腰三角形底边上的中线所在直线为轴,将三角形旋转形成的曲面围成的几何体是圆锥C.经过圆锥任意两条侧面的母线的截面是等腰三角形D.圆锥侧面的母线长有可能大于圆锥底面圆的直径2.下列说法中正确的是( )①用不过球心的截面截球,球心和截面圆心的连线垂直于截面;②球面上任意三点可能在一条直线上;③球的半径是连接球面上任意一点和球心的线段.A.①B.①②C.①③D.②③3.下列几种说法:①圆锥的顶点、底面圆的圆心与圆锥底面圆周上任意一点这三点的连线都可以构成直角三角形;②圆锥的顶点与底面圆周上任意一点的连线是圆锥侧面的母线;③圆柱的轴截面是过侧面的母线的截面中最大的一个;④夹在圆柱的两个截面间的几何体还是一个旋转体.其中说法正确的是________.【解析】1.选A.A错误.如图(1)所示旋转轴是直角三角形的斜边所在直线时,得到的旋转体不是圆锥;B正确.由圆锥的定义可知此说法正确;C正确.如图(2),由圆锥侧面的母线相等可知,所得截面是等腰三角形;D正确.圆锥侧面的母线和底面圆的直径构成等腰三角形,当圆锥侧面母线和底面的直径所成的夹角大于60°时,圆锥侧面的母线长大于圆锥底面圆的直径.2.选C.由球的结构特征可知①③正确.3.由圆锥的定义及母线的性质知①②正确,圆柱的轴截面过上下底的直径,所以是过母线的截面中最大的一个.④不正确,夹在圆柱的两个平行于底面的截面间的几何体才是旋转体.答案:①②③1.判断旋转体形状的步骤(1)明确旋转轴l.(2)确定平面图形中各边(通常是线段)与l的位置关系.(3)依据圆柱、圆锥、圆台、球的定义和一些结论来确定形状.2.与简单旋转体的截面有关的结论(1)圆柱、圆锥、圆台平行于底面的截面都是圆面.(2) 圆柱、圆锥、圆台的轴截面(即过旋转轴的截面)分别是矩形、等腰三角形、等腰梯形.【补偿训练】下列说法正确的是________.(填序号)①一直角梯形绕下底所在直线旋转一周,所形成的曲面围成的几何体是圆台;②圆锥、圆台中过轴的截面是轴截面,圆锥的轴截面是等腰三角形,圆台的轴截面是等腰梯形;③到定点的距离等于定长的点的集合是球.【解析】①错.直角梯形绕下底所在直线旋转一周所形成的几何体是由一个圆柱与一个圆锥组成的简单组合体,如图所示.②正确.③错,应为球面.答案:②类型二简单组合体的结构特征(直观想象)【典例】如图(1)、(2)所示的图形绕虚线旋转一周后形成的几何体分别是由哪些简单几何体组成的?【思路导引】依据简单旋转体的结构特征从上到下逐一分析.【解析】旋转后的图形如图所示.其中图(1)是由一个圆柱O1O2和两个圆台O2O3,O3O4组成的;图(2)是由一个圆锥O5O4,一个圆柱O3O4及一个圆台O1O3中挖去圆锥O2O1组成的.由旋转体组成的简单几何体的确定(1)判断旋转体形状的关键是轴的确定,看是由平面图形绕哪条直线旋转所得,同一个平面图形绕不同的轴旋转,所得的旋转体一般是不同的.(2)在旋转过程中观察平面图形的各边所形成的轨迹,应利用空间想象能力,或亲自动手做出平面图形的模型来分析旋转体的形状.正方形ABCD绕对角线AC所在直线旋转一周所得组合体的结构特征是_______.【解析】由圆锥的定义知是两个同底的圆锥形成的组合体.类型三旋转体中的计算问题(直观想象、数学运算)角度1 有关圆柱、圆锥、圆台和球的计算问题【典例】(2021·新高考I卷)已知圆锥的底面半径为 2 ,其侧面展开图为一个半圆,则该圆锥的母线长为( )A.2 B.2 2 C.4 D.4 2【解析】选B.设母线长为l,则底面周长为2 2 π,其侧面展开图半周长为πl,故πl=2 2 π,所以l=2 2 .角度2 旋转体表面的两点间的距离最大(小)值【典例】如图,圆台侧面的母线AB的长为20 cm,上、下底面的半径分别为5 cm,10 cm,从母线AB的中点M处拉一条绳子绕圆台侧面转到B点,求这条绳子长度的最小值.【思路导引】转化为在圆台的侧面展开图中,求两个点距离最小值的问题.【解析】作出圆台的侧面展开图,如图所示,由Rt△OPA与Rt△OQB相似,得OAOA+AB=PAQB,即OAOA+20=510,解得OA =20,所以OB =40.设∠BOB ′=α,由弧BB ′的长与底面圆Q 的周长相等, 得2×10×π=π·OB ·α180°, 解得α=90°.所以在Rt △B ′OM 中, B ′M 2=OB ′2+OM 2=402+302=502,所以B ′M =50.即所求绳长的最小值为50 cm.1.简单旋转体的轴截面及其应用(1)简单旋转体的轴截面中有底面半径、母线、高等体现简单旋转体结构特征的关键量. (2)在轴截面中解决简单旋转体问题体现了化空间图形为平面图形的转化思想. 2.与圆锥有关的截面问题的解决策略 (1)画出圆锥的轴截面.(2)在轴截面中借助直角三角形或三角形的相似关系建立高、母线长、底面圆的半径长的等量关系,求解便可.1.上、下底面面积分别为36π和49π,母线长为5的圆台,其两底面之间的距离为( ) A .4 B .3 2 C .2 3 D .2 6【解析】选D.圆台的母线长l 、高h 和上、下两底面圆的半径r ,R 满足关系式l 2=h 2+(R -r)2,求得h =2 6 ,即两底面之间的距离为2 6 .2.已知OA 为球O 的半径,过OA 的中点M 且垂直于OA 的平面截球面得到圆M. (1)若OA =1,求圆M 的面积;(2)若圆M 的面积为3π,求OA. 【解析】(1)若OA =1,则OM =12 ,故圆M 的半径r =OA 2-OM 2 =12-⎝ ⎛⎭⎪⎫122=32 ,所以圆M 的面积S =πr 2=34π.(2)因为圆M 的面积为3π,所以圆M 的半径r = 3 , 则OA 2=⎝ ⎛⎭⎪⎫OA 2 2+3,所以34 OA 2=3,所以OA 2=4,所以OA =2.。
人教版高中数学必修二第一章 空间几何体全章教案
高一数学必修二教案思考7:一般地,怎样定义旋转体?由一个平面图形绕它所在平面内的一条定直线旋转所形成的封闭几何体叫做旋转体思考1:我们把下面的多面体取名为棱柱,你能说一说棱柱的结构有那些特两底面是全等的多边形,各侧面都是平行四边形思考4:有两个面互相平行,其余各面都是平行四边形的多面体一定是棱柱吗?思考1:我们把下面的多面体取名为棱锥,你能说一说棱锥的结构有那些特思考2:参照棱柱的说法,棱锥的底面、侧面、侧棱、顶点分别是什么含义?例2: 一个三棱柱可以分割成几个三棱锥?1.下列几何体中是棱柱的是()高一数学必修二教案思考1:现实生活中有哪些物体是球状几何体?思考2:从旋转的角度分析,球是由什么图形绕哪条直线旋转而成的?高一数学必修二教案思考4:一般地,简单组合体的构成有那几种基本形式?拼接,截割思考5:试说明如图所示的几何体的结构特征.例4:下面这个几何体是由哪些简单几何体构成的?思考总结:例3和例4都是由简单几何体挖去一部分而成,由此我们总结出:简单组合体的构成,第二种基本形式是由简单几何体挖去一部分而成.至此,我们发现,简单组合体的构成有两种基本形式:1.由简单几何体拼接而成;下面这个几何体是由哪些简单几何体构成的?下面这个几何体是由哪些简单几何体构成的?下面这个几何体是由哪些简单几何体构成的?◇简单组合体的构成有两种基本形式:1.由简单几何体拼接而成;2.简单几何体挖去一部分而成.高一数学必修二教案光是直线传播的,一个不透明物体在光的照射下,在物体后面的屏幕上会留思考2:用灯泡照射物体和用手电筒照射物体形成的投影分别是哪种投影?思考4:用手电筒照射一个与投影面平行的不透明物体,在投影面上形成的影子与原物体的形状、大小有什么关系?当物体与手电筒的距离发生变化时,影子的大小会有变化吗?思考5:在平行投影中,投影线正对着投影面时叫做正投影,否则叫做斜投影.一个与投影面平行的平面图形,在正投影和斜投影下的形状、大小是否发生变化?思考6:一个与投影面不平行的平面图形,在正投影和斜投影下的形状、大小是否发生变化?把一个空间几何体投影到一个平面上,可以获得一个平面图形.从多个角思考3:圆柱、圆锥、圆台的三视图分别是什么?思考5:球的三视图是什么?下列三视图表示一个什么几何体?例1:如图是一个倒置的四棱柱的两种摆放,试分别画出其三视图,并比较它们的异同.1.空间几何体的三视图:正视图、侧视图、俯视图;2.三视图的特点:一个几何体的侧视图和正视图高度一样,俯视图和正视图长度一样,侧视图和俯视图宽度一样;高一数学必修二教案思考4:如图,桌子上放着一个长方体和一个圆柱,若把它们看作一个整体,你能画出它们的三视图吗?一个空间几何体都对应一组三视图,若已知一个几何体的三视图,思考2:下列两图分别是两个简单组合体的三视图,想象它们表示的组合体的结构特征,并作适当描述.例2:将一个长方体挖去两个小长方体后剩余的部分如图所示,试画出这个组合体的三视图.例3:说出下面的三视图表示的几何体的结构特征.画出下面几何体的三视图2.画出左下图几何体的三视图.3.画出者个组合体的三视图本节我们主要学习了1、画简单组合体的三视图2、根据三视图还原几何体高一数学必修二教案思考1:把一个矩形水平放置,从适当的角度观察,给人以平行四边形的感觉,如图.比较两图,其中哪些线段之间的位置关系、数量关系发生了变化?哪些思考2:把一个直角梯形水平放置得其直观图如下,比较两图,其中哪些线段思考4:你能用上述方法画水平放置的正六边形的直观图吗?思考5:上述画水平放置的平面图形的直观图的方法叫做斜二测画法,对于水平放置的多边形,常用斜二测画法画它们的直观图.斜二测画法是一种特殊的平行投影画法.你能概括出斜二测画法的基本步骤和规则吗?思考6:斜二测画法可以画任意多边形水平放置的直观图,如果把一个圆水平思考1:对于柱、锥、台等几何体的直观图,可用斜二测画法或椭圆模板画出思考2:怎样画长、宽、高分别为4cm、3cm、2cm的长方体ABCD-A′B′C′D′的直观图?思考5:已知一个几何体的三视图如下,这个几何体的结构特征如何?试用斜例1:如图,一个平面图形的水平放置的斜二测直观图是一个等腰梯形,它的底角为45°,两腰和上底边长均为1,求这个平面图形的面积.空间几何体的直观图的作法:1.斜二测画法:画多边形2.正等测画法:画圆形空间几何体的直观图的特点:3、保持平行关系和竖直关系不变.高一数学必修二教案思考3:圆柱、圆锥、圆台的底面都是圆面,侧面都是曲面,怎样求它们的侧面面积?思考4:圆柱的侧面展开图的形状有哪些特征?如果圆柱的底面半径为r,母线长为l,那么圆柱的表面积公式是什么?思考6:圆台的侧面展开图的形状有哪些特征?如果圆台的上、下底面半径分别为r′、r,母线长为l,那么圆台的表面积公式是什么?思考1:你还记得正方体、长方体和圆柱的体积公式吗?它们可以统一为一个思考3:关于体积有如下几个原理:(1)相同的几何体的体积相等;(2)一个几何体的体积等于它的各部分体积之和;思考6:在台体的体积公式中,若S′=S,S′=0,则公式分别变形为什么?例1:求各棱长都为a的四面体的表面积.例2 一个圆台形花盆盆口直径为20cm,盆底直径为15cm,底部渗水圆孔直径为1.5cm,盆壁长15cm,为了美化花盆的外观,需要涂油漆. 已知每平方米用100毫升油漆,涂100个这样的花盆需要多少油漆(精确到1毫升)?本节课学习了柱体、锥体与台体的表面积和体积的结构和求解方法及公式,用联系的关点看待三者之间的关系,更加方便于我们对空间几何体的了解和掌握。
人教版高中数学必修立体几何复习课件(共102张PPT)
1 1
1
11.已知某个几何体的三视图如图2,根据图中标出的尺寸 (单位:cm),可得这个几何体的体积是_____8_0__0.0 cm 3
3
2 0 20
主视图
10
10
2 俯0视图
2 侧0视图
第二章 点、直线、平面之间的位置关系
• 四个公理
直线与直线位置关系 • 三类关系 直线与平面位置关系
平面与平面位置关系
(3)
a a
// b
b
(较常用);
(4)
a
//
a
;
(5)
a a
b
a
(面面垂直 线面垂直)
a b
4.面面垂直
向的侧视图(或称左视图)为(
A
A
H
G
Q
B
C
侧视 B
)A
C
I
P
E
图1
F
B
D
E
D
图2
F
B
B
B
E A.
E B.ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
E C.
E D.
练习10:(1)如图是一个空间几何体的三
视图,如果直角三角形的直角边长均为
正视图 侧视图
1,那么几何体的体积为( ) C
A.1 B.1 C. 1 D.1
俯视图
2
3
6
V1 3S底 h1 31111 3
②判定定理:如果一个平面内的两条相交直线都平行于 另一个平面,那么两个平面互相平行;
符号表述: a,b , a b O, a //,b // //
//
③面面平行的性质定理:
a
a
//
新人教版高中数学必修第二册 第8章 8.3 简单几何体的表面积和体积 第1课时 柱、锥、台的表面积和体积
8.3简单几何体的表面积与体积第1课时柱、锥、台的表面积和体积考点学习目标核心素养柱、锥、台的表面积了解柱体、锥体、台体的侧面展开图,掌握柱体、柱、锥、台的体积直观想象、数学运算锥体、台体的表面积的求法能利用柱体、锥体、台体的体积公式求体积,理解柱体、锥体、台体的体积之间的关系直观想象、数学运算问题导学预习教材P114-P117的内容,思考以下问题:1.棱柱、棱锥、棱台的表面积如何计算?2.圆柱、圆锥、圆台的侧面展开图分别是什么?3.圆柱、圆锥、圆台的侧面积公式是什么?4.柱体、锥体、台体的体积公式分别是什么?5.圆柱、圆锥、圆台的侧面积公式、体积公式之间分别有怎样的关系?1.棱柱、棱锥、棱台的表面积多面体的表面积就是围成多面体各个面的面积的和.棱柱、棱锥、棱台的表面积就是围成它们的各个面的面积的和.2.棱柱、棱锥、棱台的体积(1)V棱柱=Sh;(2)V棱锥=13Sh;V棱台=13h(S′+SS′+S),其中S′,S分别是棱台的上、下底面面积,h为棱台的高.3.圆柱、圆锥、圆台的表面积和体积名称图形公式圆柱底面积:S底=πr2侧面积:S侧=2πrl表面积:S=2πrl+2πr2体积:V=πr2l圆锥底面积:S 底=πr 2 侧面积:S 侧=πrl表面积:S =πrl +πr 2 体积:V =13πr 2h圆台上底面面积:S 上底=πr ′2 下底面面积:S 下底=πr 2 侧面积:S 侧=πl (r +r ′)表面积:S =π(r ′2+r 2+r ′l +rl ) 体积:V =13πh (r ′2+r ′r +r 2)1.柱体、锥体、台体的体积(1)柱体:柱体的底面面积为S ,高为h ,则V =Sh . (2)锥体:锥体的底面面积为S ,高为h ,则V =13Sh .(3)台体:台体的上、下底面面积分别为S ′、S ,高为h ,则V =13()S ′+SS ′+S h .2.圆柱、圆锥、圆台的侧面积公式之间的关系 S 圆柱侧=2πrl ――→r ′=rS 圆台侧=π(r ′+r )l ――→r ′=0S 圆锥侧=πrl . 3.柱体、锥体、台体的体积公式之间的关系 V 柱体=Sh ――→S ′=S V 台体=13(S ′+S ′S +S )h ――→S ′=0V 锥体=13Sh .判断(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)几何体的表面积就是其侧面面积与底面面积的和.( ) (2)几何体的侧面积是指各个侧面的面积之和.( ) (3)等底面面积且等高的两个同类几何体的体积相同.( ) (4)在三棱锥P -ABC 中,V P ABC =V A PBC =V B P AC =V C P AB .( ) 答案:(1)√ (2)√ (3)√ (4)√ 棱长都是 1 的三棱锥的表面积为( )A.3 B .23 C .33 D .43解析:选A.S表=4S正△=4×34= 3.若长方体的长、宽、高分别为3 cm,4 cm,5 cm,则长方体的体积为() A.27 cm3B.60 cm3C.64 cm3D.125 cm3解析:选B.长方体即为四棱柱,其体积为底面积×高,即为3×4×5=60(cm3).圆台的上、下底面半径分别为3 和4,母线长为6,则其表面积等于() A.72 B.42πC.67πD.72π解析:选C.S表=π(32+42+3×6+4×6)=67π.柱、锥、台的表面积(1)若圆锥的正视图是正三角形,则它的侧面积是底面积的()A.2倍B.3 倍C.2 倍D.5 倍(2)已知正方体的8 个顶点中,有4 个为侧面是等边三角形的三棱锥的顶点,则这个三棱锥与正方体的表面积之比为()A.1∶ 2 B.1∶ 3C.2∶ 2 D.3∶ 6(3)已知某圆台的一个底面周长是另一个底面周长的3 倍,母线长为3 ,圆台的侧面积为84π,则该圆台较小底面的半径为()A.7B.6C.5 D.3【解析】(1)设圆锥的底面半径为r,母线长为l,则由题意可知,l=2r,于是S侧=πr·2r=2πr2,S底=πr2,可知选C.(2)棱锥B′ACD′为适合条件的棱锥,四个面为全等的等边三角形,设正方体的棱长为1,则B′C=2,S△B′AC=32.三棱锥的表面积S锥=4×32=23,又正方体的表面积S正=6.因此S锥∶S正=23∶6=1∶ 3.(3)设圆台较小底面的半径为 r ,则另一底面的半径为 3r .由 S 侧=3π(r +3r )=84π,解得 r =7.【答案】 (1)C (2)B (3)A空间几何体表面积的求法技巧(1)多面体的表面积是各个面的面积之和. (2)组合体的表面积应注意重合部分的处理.(3)圆柱、圆锥、圆台的侧面是曲面,计算侧面积时需要将这个曲面展开为平面图形计算,而表面积是侧面积与底面圆的面积之和.已知正四棱台(正四棱锥被平行于底面的平面所截,截面与底面间的部分)上底面边长为4,侧棱和下底面边长都是8,求它的侧面面积.解:法一:设正四棱台为ABCDA 1B 1C 1D 1,如图①.设B 1F 为斜高.在Rt △B 1FB 中,BF =12×(8-4)=2,B 1B =8,所以B 1F =82-22=215,所以S 正棱台侧=4×12×(4+8)×215=4815.①法二:设正四棱台为ABCDA 1B 1C 1D 1,延长正四棱台的侧棱交于点P ,作面PBC 上的斜高PE ,交B 1C 1于E 1,如图②.设PB 1=x ,则x x +8=48,解得x =8.所以PB 1=B 1B =8, 所以E 1为PE 的中点,又PE 1=PB 21-B 1E 21=82-22=215, ②所以PE =2PE 1=415.所以S 正棱台侧=S 大正棱锥侧-S 小正棱锥侧 =4×12×8×PE -4×12×4×PE 1=4×12×8×415-4×12×4×215=4815.柱、锥、台的体积如图所示,正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1的棱长为a ,过顶点B ,D ,A 1截下一个三棱锥.(1)求剩余部分的体积;(2)求三棱锥A -A 1BD 的体积及高. 【解】 (1)V 三棱锥A 1ABD =13S △ABD ·A 1A=13×12·AB ·AD ·A 1A =16a 3. 故剩余部分的体积V =V 正方体-V 三棱锥A 1ABD =a 3-16a 3=56a 3.(2)V 三棱锥A -A 1BD =V 三棱锥A 1ABD =16a 3.设三棱锥A -A 1BD 的高为h , 则V 三棱锥A -A 1BD =13·S △A 1BD ·h=13×12×32(2a )2h =36a 2h , 故36a 2h =16a 3,解得h =33a .求几何体体积的常用方法(1)公式法:直接代入公式求解.(2)等积法:例如四面体的任何一个面都可以作为底面,只需选用底面积和高都易求的形式即可.(3)补体法:将几何体补成易求解的几何体,如棱锥补成棱柱,棱台补成棱锥等. (4)分割法:将几何体分割成易求解的几部分,分别求体积.[提醒] 求几何体的体积时,要注意利用好几何体的轴截面(尤其为圆柱、圆锥时),准确求出几何体的高和底面积.1.圆锥的轴截面是等腰直角三角形,侧面积是 162π,则圆锥的体积是( ) A.64π3B.128π3C .64πD .1282π解析:选 A .作圆锥的轴截面,如图所示.由题设,在 △P AB 中,∠APB =90°,P A =PB .设圆锥的高为 h ,底面半径为 r , 则 h =r ,PB =2r . 由 S 侧=π·r ·PB =162π,得2πr 2=162π.所以 r =4.则 h =4. 故圆锥的体积 V 圆锥=13πr 2h =643π.2.圆柱的侧面展开图是长 12 cm ,宽 8 cm 的矩形,则这个圆柱的体积为( ) A.288πcm 3 B.192π cm 3 C.288π cm 3或192πcm 3 D .192π cm 3解析:选 C .当圆柱的高为 8 cm 时, V =π×⎝ ⎛⎭⎪⎫122π2×8=288π(cm 3),当圆柱的高为 12cm 时,V =π×⎝ ⎛⎭⎪⎫82π2×12=192π(cm 3).3.(2019·高考全国卷Ⅲ)学生到工厂劳动实践,利用3D 打印技术制作模型.如图,该模型为长方体ABCD -A 1B 1C 1D 1挖去四棱锥O -EFGH 后所得的几何体,其中O 为长方体的中心,E ,F ,G ,H 分别为所在棱的中点,AB =BC =6 cm ,AA 1=4 cm.3D 打印所用原料密度为0.9 g/cm 3.不考虑打印损耗,制作该模型所需原料的质量为________g.解析:由题易得长方体ABCD -A 1B 1C 1D 1的体积为6×6×4=144(cm 3),四边形EFGH 为平行四边形,如图所示,连接GE ,HF ,易知四边形EFGH 的面积为矩形BCC 1B 1面积的一半,即12×6×4=12(cm 2),所以V 四棱锥O -EFGH =13×3×12=12(cm 3),所以该模型的体积为144-12=132(cm 3),所以制作该模型所需原料的质量为132×0.9=118.8(g).答案:118.8组合体的表面积和体积如图在底面半径为 2,母线长为 4 的圆锥中内接一个高为3的圆柱,求圆柱的表面积.【解】 设圆锥的底面半径为 R ,圆柱的底面半径为 r ,表面积为 S . 则 R =OC =2,AC =4, AO =42-22=2 3.如图所示,易知△AEB ∽△AOC ,所以AE AO =EB OC ,即323=r 2,所以 r =1,S 底=2πr 2=2π,S 侧=2πr ·h =23π. 所以 S =S 底+S 侧=2π+23π =(2+23)π.1.[变问法]本例中的条件不变,求圆柱的体积与圆锥的体积之比.解:由例题解析可知:圆柱的底面半径为 r =1,高 h =3,所以圆柱的体积 V 1=πr 2h =π×12×3=3π.圆锥的体积 V 2=13π×22×23=833π.所以圆柱与圆锥的体积比为 3∶8.2.[变问法]本例中的条件不变,求图中圆台的表面积与体积.解:由例题解析可知:圆台的上底面半径 r =1,下底面半径 R =2,高 h =3,母线 l =2,所以圆台的表面积 S =π(r 2+R 2+r ·l +Rl )=π(12+22+1×2+2×2)=11π.圆台的体积 V =13π(r 2+rR +R 2)h =13π(12+2+22)×3=733π.3.[变条件、变问法]本例中的“高为3”改为“高为 h ”,试求圆柱侧面积的最大值. 解:设圆锥的底面半径为 R ,圆柱的底面半径为 r , 则 R =OC =2,AC =4, AO =42-22=2 3.如图所示易知△AEB ∽△AOC , 所以AE AO =EBOC ,即23-h 23=r 2, 所以 h =23-3r ,S圆柱侧=2πrh=2πr(23-3r)=-23πr2+43πr,所以当r=1,h=3时,圆柱的侧面积最大,其最大值为23π.求组合体的表面积与体积的步骤(1)分析结构特征:弄清组合体的组成形式,找准有关简单几何体的关键量.(2)设计计算方法:根据组成形式,设计计算方法,特别要注意“拼接面”面积的处理,利用“切割”“补形”的方法求体积.(3)计算求值:根据设计的计算方法求值.1.如图,在多面体ABCDEF中,已知面ABCD是边长为4 的正方形,EF∥AB,EF =2,EF上任意一点到平面ABCD的距离均为3,求该多面体的体积.解:如图,连接EB,EC.四棱锥E-ABCD的体积V四棱锥E-ABCD=13×42×3=16.因为AB=2EF,EF∥AB,所以S△EAB=2S△BEF.所以V三棱锥F-EBC=V三棱锥C-EFB=12V三棱锥C-ABE=12V三棱锥E-ABC =12×12V四棱锥E-ABCD=4.所以多面体的体积V=V四棱锥E-ABCD+V三棱锥F-EBC=16+4=20.2.如图,一个底面半径为2 的圆柱被一平面所截,截得的几何体的最短和最长母线长分别为2 和3,求该几何体的体积.解:用一个完全相同的几何体把题中几何体补成一个圆柱,如图,则圆柱的体积为π×22×5=20π,故所求几何体的体积为10π.1.已知某长方体同一顶点上的三条棱长分别为1,2,3,则该长方体的表面积为( ) A .22 B .20 C .10D .11解析:选A.所求长方体的表面积S =2×(1×2)+2×(1×3)+2×(2×3)=22. 2.正三棱锥的高为3,侧棱长为23,则这个正三棱锥的体积为( ) A.274 B.94 C.2734D.934解析:选D.由题意可得底面正三角形的边长为3,所以V =13×34×32×3=934.故选D.3.已知圆台的上、下底面的面积之比为9∶25,那么它的中截面截得的上、下两台体的侧面积之比是________.解析:圆台的上、下底面半径之比为3∶5,设上、下底面半径为3x ,5x ,则中截面半径为4x ,设上台体的母线长为l ,则下台体的母线长也为l ,上台体侧面积S 1=π(3x +4x )l =7πxl ,下台体侧面积S 2=π(4x +5x )l =9πxl ,所以S 1∶S 2=7∶9.答案:7∶9 4.如图,三棱台ABC A 1B 1C 1中,AB ∶A 1B 1=1∶2,求三棱锥A 1ABC ,三棱锥BA 1B 1C ,三棱锥CA 1B 1C 1的体积之比.解:设棱台的高为h ,S △ABC =S ,则S △A 1B 1C 1=4S . 所以VA 1ABC =13S △ABC ·h =13Sh ,VCA 1B 1C 1=13S △A 1B 1C 1·h =43Sh .又V 台=13h (S +4S +2S )=73Sh ,所以VBA 1B 1C =V 台-VA 1ABC -VCA 1B 1C 1=73Sh -Sh 3-4Sh 3=23Sh , 所以体积比为1∶2∶4.[A 基础达标]1.若某圆锥的高等于其底面直径,则它的底面积与侧面积之比为( ) A .1∶2 B .1∶ 3 C .1∶ 5D.3∶2解析:选C.设圆锥底面半径为r ,则高h =2r ,所以其母线长l =5r .所以S 侧=πrl =5πr 2,S 底=πr 2,S 底∶S 侧=1∶ 5.2.如图,ABC A ′B ′C ′是体积为1的棱柱,则四棱锥C -AA ′B ′B 的体积是( )A.13B.12 C.23D.34解析:选C.因为V C A ′B ′C ′ =13V ABC A ′B ′C ′=13, 所以V C AA ′B ′B =1-13=23.3.(2018·高考全国卷Ⅰ)已知圆柱的上、下底面的中心分别为O 1,O 2,过直线O 1O 2的平面截该圆柱所得的截面是面积为8的正方形,则该圆柱的表面积为( )A .122πB .12πC .82πD .10π 解析:选B.设所截正方形的边长为 a ,则 a 2=8,即 a =2 2.所以圆柱的母线长为 22,底面圆半径 r =2,所以圆柱的表面积为 22π×22+π(2)2×2=8π+4π=12π.4.如图,正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1的棱长为1,点P 是面A 1B 1C 1D 1内任意一点,则四棱锥P -ABCD 的体积为( )A.16 B.13 C.12D.23解析:选B.因为正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1的棱长为1,点P 是面A 1B 1C 1D 1内任意一点,所以点P 到平面ABCD 的距离d =AA 1=1, S 正方形ABCD =1×1=1, 所以四棱锥P -ABCD 的体积为:V P ABCD =13×AA 1×S 正方形ABCD =13×1×1=13.故选B.5.(2019·临川检测)一个封闭的正三棱柱容器,高为 3,内装水若干(如图甲,底面处于水平状态),将容器放倒(如图乙,一个侧面处于水平状态),这时水面与各棱交点 E ,F ,F 1,E 1 分别为所在棱的中点,则图甲中水面的高度为( )A.32B.74 C .2D.94解析:选 D .因为 E ,F ,F 1,E 1 分别为所在棱的中点,所以棱柱 EFCB -E 1F 1C 1B 1 的体积 V =S梯形EFCB ×3=34S △ABC ×3=94S △ABC .设甲中水面的高度为 h ,则 S △ABC ×h =94S △ABC ,解得h =94,故选 D.6.已知圆柱 OO ′的母线 l =4 cm ,表面积为 42π cm 2,则圆柱 OO ′的底面半径 r =______cm.解析:圆柱 OO ′的侧面积为 2πrl =8πr (cm 2),两底面面积为 2×πr 2=2πr 2(cm 2), 所以 2πr 2+8πr =42π, 解得 r =3 或 r =-7(舍去), 所以圆柱的底面半径为 3 cm. 答案:37.表面积为 3π的圆锥,它的侧面展开图是一个半圆面,则该圆锥的底面直径为________.解析:设圆锥的母线为 l ,圆锥底面半径为 r ,由题意可知,πrl +πr 2=3π,且 πl =2πr .解得 r =1,即直径为 2.答案:28.圆柱内有一个内接长方体 ABCD -A 1B 1C 1D 1,长方体的体对角线长是 10 2 cm ,圆柱的侧面展开图为矩形,此矩形的面积是 100π cm 2,则圆柱的底面半径为______cm ,高为______cm.解析:设圆柱底面半径为 r cm ,高为 h cm ,如图所示,则圆柱轴截面长方形的对角线长等于它的内接长方体的体对角线长,则:⎩⎪⎨⎪⎧(2r )2+h 2= (102)2,2πrh =100π,所以⎩⎪⎨⎪⎧r =5,h =10.即圆柱的底面半径为 5 cm ,高为 10 cm. 答案:5 109.如图,已知正三棱锥 S -ABC 的侧面积是底面积的 2 倍,正三棱锥的高 SO =3,求此正三棱锥的表面积.解:如图,设正三棱锥的底面边长为 a ,斜高为 h ′,过点 O 作 OE ⊥AB ,与 AB 交于点 E ,连接 SE ,则 SE ⊥AB ,SE =h ′.因为 S 侧=2S 底, 所以 3×12·a ·h ′=34a 2×2.所以 a =3h ′. 因为 SO ⊥OE , 所以 SO 2+OE 2=SE 2. 所以32+⎝⎛⎭⎫36×3h ′2=h ′2. 所以 h ′=23,所以 a =3h ′=6. 所以 S 底=34a 2=34×62=93, S 侧=2S 底=18 3.所以 S 表=S 侧+S 底=183+93=27 3.10.若 E ,F 是三棱柱 ABC -A 1B 1C 1 侧棱 BB 1和 CC 1 上的点,且 B 1E =CF ,三棱柱的体积为 m ,求四棱锥 A -BEFC 的体积.解:如图所示, 连接 AB 1,AC 1. 因为 B 1E =CF ,所以 梯形 BEFC 的面积等于梯形 B 1EFC 1 的面积. 又四棱锥 A -BEFC 的高与四棱锥 A -B 1EFC 1 的高相等, 所以 V A BEFC =VA B 1EFC 1 =12VA BB 1C 1C . 又 VA A 1B 1C 1=13S △A 1B 1C 1·h ,VABC A 1B 1C 1=S △A 1B 1C 1·h =m ,所以 VA A 1B 1C 1=m3,所以 VA BB 1C 1C =VABC A 1B 1C 1-VA A 1B 1C 1=23m .所以 V A BEFC =12×23m =m3,即四棱锥A-BEFC的体积是m3.[B能力提升]11.(2018·高考浙江卷)某几何体的三视图如图所示(单位:cm),则该几何体的体积(单位:cm3)是()A.2 B.4C.6 D.8解析:选C.由三视图可知,该几何体是一个底面为直角梯形的直四棱柱,所以该几何体的体积V=12×(1+2)×2×2=6.故选C.12.(2019·高考全国卷Ⅱ)中国有悠久的金石文化,印信是金石文化的代表之一.印信的形状多为长方体、正方体或圆柱体,但南北朝时期的官员独孤信的印信形状是“半正多面体”(图1).半正多面体是由两种或两种以上的正多边形围成的多面体.半正多面体体现了数学的对称美.图2是一个棱数为48的半正多面体,它的所有顶点都在同一个正方体的表面上,且此正方体的棱长为1,则该半正多面体共有________个面,其棱长为________.解析:依题意知,题中的半正多面体的上、下、左、右、前、后6个面都在正方体的表面上,且该半正多面体的表面由18个正方形,8个正三角形组成,因此题中的半正多面体共有26个面.注意到该半正多面体的俯视图的轮廓是一个正八边形,设题中的半正多面体的棱长为x,则22x+x+22x=1,解得x=2-1,故题中的半正多面体的棱长为2-1.答案:26 2-113.用一张正方形的纸把一个棱长为 1 的正方体礼品盒完全包住,不将纸撕开,则所需纸的最小面积是________.解析:如图①为棱长为 1 的正方体礼品盒,先把正方体的表面按图所示方式展开成平面图形,再把平面图形尽可能拼成面积较小的正方形,如图②所示,由图知正方形的边长为 22,其面积为 8.答案:814.如图所示,已知三棱柱ABC -A ′B ′C ′,侧面B ′BCC ′的面积是S ,点A ′到侧面B ′BCC ′的距离是a ,求证:三棱柱ABC -A ′B ′C ′的体积V =12Sa .证明:法一:如图所示,连接A ′B ,A ′C ,这样就把三棱柱分割成了两个棱锥.显然三棱锥A ′ABC 的体积是13V ,而四棱锥A ′BCC ′B ′的体积为13Sa ,故有13V +13Sa =V ,所以三棱柱ABC -A ′B ′C ′的体积V =12Sa .法二:如图所示,将三棱柱ABC -A ′B ′C ′补成一个四棱柱ACBD -A ′C ′B ′D ′,其中AC ∥BD ,AD ∥BC ,即ACBD 为一个平行四边形,显然三棱柱ABD A ′B ′D ′的体积与原三棱柱ABC -A ′B ′C ′的体积相等.因为四棱柱ACBD -A ′C ′B ′D ′以BCC ′B ′为底面,高为点A ′到面BCC ′B ′的距离,所以补形后的四棱柱的体积为Sa ,于是三棱柱ABC -A ′B ′C ′的体积V =12Sa .[C 拓展探究]15.某养路处建造圆锥形仓库用于贮藏食盐(供融化高速公路上的积雪用).已建的仓库的底面直径为12 m ,高为4 m .养路处拟建一个更大的圆锥形仓库,以存放更多食盐.现有两种方案:一是新建的仓库的底面直径比原来大4 m(高不变);二是高度增加4 m(底面直径不变).(1)分别计算按这两种方案所建的仓库的体积; (2)分别计算按这两种方案所建的仓库的表面积; (3)哪种方案更经济些?解:(1)设两种方案所建的仓库的体积分别为V 1,V 2.方案一:仓库的底面直径变成16 m ,则其体积V 1=13×π×⎝⎛⎭⎫1622×4=2563π(m 3);方案二:仓库的高变成8 m ,则其体积V 2=13×π×⎝⎛⎭⎫1222×8=96π(m 3).(2)设两种方案所建的仓库的表面积分别为S 1,S 2. 方案一:仓库的底面直径变成16 m ,半径为8 m , 此时圆锥的母线长为l 1=82+42=45(m),则仓库的表面积S 1=π×8×(8+45) =(64+325)π(m 2);方案二:仓库的高变成8 m ,此时圆锥的母线长为l 2=82+62=10(m),则仓库的表面积S 2=π×6×(6+10) =96π(m 2).(3)因为V 2>V 1,S 2<S 1, 所以方案二比方案一更加经济.。
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)( )
人教版高中数学新教材必修第8章-立体几何初步-教辅教案
②球心到截面的距离 d 与球半径 R 及截
面圆的半径 r 满足 d =
R2 -r2 ;
③球体被经过球心的平面截得的圆叫做
大圆, 被 不 经 过 球 心 的 平 面 截 得 的 圆 叫 做
小圆.
8. 2 立体图形的直观图
1. 直观图
对于立体图形,直观图是 最 常 用 的 描 述
方式. 在前面介绍各个基本立体图形时,使用
高)
正棱台
1
S 正棱台侧 = ( c′+c) h′
2
( c′、 c 为 上、 下 底 面
周长,h′为斜高)
S 表 = S 侧 + S 上底
+S 下底
2. 常见旋转体的侧面积和表面积
几何体
侧面积公式
表面积公式
圆柱
S 圆柱侧 = 2πrl ( r 为 底
S 圆柱表 = 2πr 2
圆锥
圆台
面半径,l 为母线长)
是四边形,并且每相邻两个四边形的公共边
都相互平行,由这些面所围成的多面体叫做
棱柱.
两个互相平行的平面叫 做 棱 柱 的 底 面,
简称底. 除底面外的各面叫做棱柱的侧面. 相
邻侧面的公共边叫做棱柱的侧棱. 侧棱与底
面的公共点叫做棱柱的顶点.
127
5AAeP
一般用 表 示 底 面 各 顶 点 的 字 母 表 示 棱
成的多面体叫做棱锥. 其中,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;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.
2. 棱锥的分类与表示
底面是三角形、四边形、五边形……的棱
锥分别叫做三棱锥、四棱锥、五棱锥……其中
人教版高中数学章节目录
第一章集合与函数概念
集合
函数及其表示
函数的基本性质
第二章基本初等函数(Ⅰ)
指数函数
对数函数
幂函数
第三章函数的应用
函数与方程
函数模型及其应用
人教版高中数学必修二目录
第一章空间几何体
空间几何体的结构
空间几何体的三视图和直观图
空间几何体的表面积与体积
第二章点、直线、平面之间的位置关系
3.3 导数在研究函数中的应用
3.4 生活中的优化问题举例
人教版高中数学选修1-2目录
第一章 统计案例
1.1 回归分析的基本思想及其初步应用
1.2 独立性检验的基本思想及其初步应用
第二章 推理与证明
2.1 合情推理与演绎推理
2.2 直接证明与间接证明
第三章 数系的扩充与复数的引入
3.1 数系的扩充和复数的概念
2.2 二项分布及其应用
2.3 离散型随机变量的均值与方差
2.4 正态分布
第三章 统计案例
3.1 回归分析的基本思想及其初步应用
3.2 独立性检验的基本思想及其初步应用
人教版高中数学选修4-1目录
第一讲 相似三角形的判定及有关性质
一 平行线等分线段定理
二 平行线分线段成比例定理
三 相似三角形的判定及性质
2.2 直接证明与间接证明
2.3 数学归纳法
第三章 数系的扩充与复数的引入
3.1 数系的扩充和复数的概念
3.2 复数代数形式的四则运算
人教版高中数学选修2-3目录
第一章 计数原理
1.1 分类加法计数原理与分步乘法计数原理
1.2 排列与组合
1.3 二项式定理
人教版高中数学必修二1.2.2 空间几何体的三视图学案+课时训练
人教版高中数学必修二第1章空间几何体1.2.2空间几何体的三视图学案【要点梳理夯实基础】知识点1投影的概念阅读教材P11~P12第二行内容,完成下列问题.1.投影的定义由于光的照射,在不透明物体后面的屏幕上可以留下这个物体的影子,这种现象叫做投影.其中,把光线叫做投影线,把留下物体影子的屏幕叫做投影面.2.中心投影与平行投影[思考辨析学练结合]判断(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)矩形的平行投影一定是矩形.()(2)平行四边形的平行投影可能是正方形.()(3)两条相交直线的平行投影可能平行.()(4)如果一个三角形的投影仍是三角形,那么它的中位线的平行投影,一定是这个三角形的平行投影的中位线.()【解析】利用平行投影的概念和性质进行判断.【答案】(1)×(2)√(3)×(4)√知识点2三视图阅读教材P12第三行~P14内容,完成下列问题.1.三视图的有关概念空间几何体的三视图是用正投影得到的,这种投影下与投影面平行的平面图形留下的影子与平面图形的形状和大小是完全相同的,三视图包括主视图、左视图、俯视图.正视图:光线从几何体的前面向后面正投影得到的投影图。
侧视图:光线从几何体的左面向右面正投影得到的投影图。
俯视图:光线从几何体的上面向下面正投影得到的投影图。
规律:一个几何体的正视图和侧视图高度一样,正视图和俯视图长度一样,侧视图与俯视图宽度一样。
2.三视图的画法(1)画三视图时,重叠的线只画一条,挡住的线要画成虚线;(2)三视图的主视图、左视图、俯视图分别是从几何体的正前方、正左方、正上方观察几何体得到的正投影图;(3)观察简单组合体是由哪几个简单几何体组成的,并注意它们的组成方式,特别是它们的交线位置.3.常见旋转体的三视图(1)球的三视图都是半径相等的圆.(2)水平放置的圆锥的主视图和侧视图均为全等的等腰三角形.(3)水平放置的圆台的主视图和左视图均为全等的等腰梯形.(4)水平放置的圆柱的主视图和左视图均为全等的矩形.[思考辨析学练结合]1.一个几何体的三视图如图所示,则该几何体可以是()A.棱柱B.棱台C.圆柱D.圆台[解析][先观察俯视图,再结合正视图和侧视图还原空间几何体.由俯视图是圆环可排除A,B,由正视图和侧视图都是等腰梯形可排除C,故选D.][答案] D2. 判断下列说法是否正确,正确的在它后面的括号里打“√”,错误的打“×”.(1)球的任何截面都是圆.()(2)有一个面是多边形,其余各面都是三角形的几何体是棱锥.()(3)正方体、球、圆锥各自的三视图中,三视图均相同.()[答案](1)×(2)×(3)×3.下列命题中正确的是()A.用一个平面去截棱锥,底面与截面之间的部分组成的几何体叫棱台B.平行四边形的直观图是平行四边形C.有两个面平行,其余各面都是平行四边形的几何体叫棱柱D.正方形的直观图是正方形[解析]B[用一个平行于底面的平面去截棱锥,底面与截面之间的部分组成的几何体叫棱台;平行四边形的直观图是平行四边形;有两个面平行,其余各面都是平行四边形的几何体不一定是棱柱;正方形的直观图是平行四边形,故选B.][答案]B【合作探究析疑解难】考点1 中心投影与平行投影[典例1]如图,点E,F分别是正方体的面ADD1A1和面BCC1B1的中心,则四边形BFD1E在该正方体的面上的正投影可能是图中的________.(要求把可能的序号都填上)[点拨]利用点B,F,D1,E在正方体各面上的正投影的位置来判断.[解答]其中(2)可以是四边形BFD1E在正方体的面ABCD或在面A1B1C1D1上的投影.(3)可以是四边形BFD1E在正方体的面BCC1B1上的投影.[答案](2)(3)[解法总结]画投影图的关键及常用方法1.关键:画一个图形在一个投影面上的投影的关键是确定该图形的关键点(如顶点,端点等)及这些关键点的投影,再依次连接就可得到图形在投影面上的投影.2.常用方法:投影问题与垂直关系紧密联系,投影图形的形状与投影线和投射图形有关系,在解决有些投影问题时,常借助于正方体模型寻求解题方法.1.在正方体ABCD-A′B′C′D′中,E、F分别是A′A、C′C的中点,则下列判断正确的是________.图1-2-3①四边形BFD′E在底面ABCD内的投影是正方形;②四边形BFD′E在面A′D′DA内的投影是菱形;③四边形BFD′E在面A′D′DA内的投影与在面ABB′A′内的投影是全等的平行四边形.[解析]①四边形BFD′E的四个顶点在底面ABCD内的投影分别是点B、C、D、A,故投影是正方形,正确;②设正方体的边长为2,则AE=1,取D′D的中点G,则四边形BFD′E在面A′D′DA内的投影是四边形AGD′E,由AE∥D′G,且AE=D′G,∴四边形AGD′E是平行四边形.但AE=1,D′E =5,故四边形AGD′E不是菱形;对于③,由②知是两个边长分别相等的平行四边形,从而③正确.[答案]①③考点2 画空间几何体的三视图[典例2]画出下列几何体的三视图.(1)(2)(3)[点拨]确定正前方→画正视图→画侧视图→画俯视图[解答]三视图如图(1)(2)(3)所示.画三视图的注意事项1.务必做到长对正,宽相等,高平齐.2.三视图的安排方法是正视图与侧视图在同一水平位置,且正视图在左,侧视图在右,俯视图在正视图的正下方.3.若相邻两物体的表面相交,表面的交线是它们的分界线,在三视图中,要注意实、虚线的画法.2.画出如图所示几何体的三视图.解:图①为正六棱柱,正视图和侧视图都是矩形,正视图中有两条竖线,侧视图中有一条竖线,俯视图是正六边形.图②为一个圆锥与一个圆台的组合体,按圆锥、圆台的三视图画出它们的组合形状.三视图如图所示.考点3 由三视图还原空间几何体探究1如图是一个立体图形的三视图,请观察三视图,由三视图,你能知道该几何体是什么吗?并试着画出图形.[提示]由三视图可知,该几何体为正四棱锥,如图所示.探究2若某空间几何体的正视图和侧视图均为正三角形,请探究该几何体的形状.[提示]若该几何体的正视图和侧视图均为正三角形,则该几何体为轴截面为等边三角形的圆锥,如图所示.[典例3]根据三视图(如图所示)想象物体原形,指出其结构特征,并画出物体的实物草图.[点拨]由正视图、侧视图确定几何体为锥体,再结合俯视图确定其是四棱锥,由俯视图可知其底面形状,再结合正视图、侧视图所给信息画直观图.[解答]由俯视图知,该几何体的底面是一直角梯形;再由正视图和侧视图知,该几何体是一四棱锥,且有一侧棱与底面垂直,所以该几何体如图所示.[解法总结]由三视图还原几何体时,一般先由俯视图确定底面,由正视图与侧视图确定几何体的高及位置,同时想象视图中每一部分对应实物部分的形状.3.如图是一个物体的三视图,则此三视图所描述的物体是下列哪个几何体?()[解析]由俯视图可知该几何体为旋转体,由正视图、侧视图、俯视图可知该几何体是由圆锥、圆柱组合而成.[答案] D【学习检测巩固提高】1.一条直线在平面上的正投影是()A.直线B.点C.线段D.直线或点[解析]当直线与平面垂直时,其正投影为点,其他位置时其正投影均为直线,故选D.[答案] D2.已知某物体的三视图如图所示,那么这个物体的形状是()A.长方体B.圆柱C.立方体D.圆锥[解析]俯视图是圆,所以为旋转体,可排除A、C,又正、侧视图为矩形,所以不是圆锥,排除D.故选B.[答案] B3. 中国古建筑借助榫卯将木构件连接起来,构件的凸出部分叫榫头,凹进部分叫卯眼,图中木构件右边的小长方体是榫头,若如图摆放的木构件与某一带卯眼的木构件咬合成长方体,则咬合时带卯眼的木构件的俯视图可以是()[解析][由题意可知带卯眼的木构件的直观图如图所示,由直观图可知其俯视图应选A.][答案] A4.如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,P为BD1的中点,则△P AC在该正方体各个面上的正投影可能是()A.①②B.①④C.②③D.②④[解析][P点在上下底面投影落在AC或A1C1上,所以△P AC在上底面或下底面的投影为①,在前面、后面以及左面,右面的投影为④,故选B.][答案] B5.如图,网格纸的各小格都是正方形,粗实线画出的是一个几何体的三视图,则这个几何体是()A.三棱锥B.三棱柱C.四棱锥D.四棱柱[解析][由题知,该几何体的三视图为一个三角形、两个四边形,经分析可知该几何体为三棱柱.][答案] B6.水平放置的下列几何体,正视图是长方形的是______(填序号).①②③④[解析]①③④的正视图为长方形,②的正视图为等腰三角形.[答案]①③④7.一物体及其正视图如图所示:①②③④则它的侧视图与俯视图分别是图形中的________.[解析]侧视图是矩形中间有条实线,应选③;俯视图为矩形中间有两条实线,且为上下方向,应选②.[答案]③②8.如图所示的三视图表示的几何体是什么?画出物体的形状.[解]该三视图表示的是一个四棱台,如图.[解题反思]已知三视图,判断几何体的技巧①一般情况下,根据主视图、俯视图确定是柱体、锥体还是组合体.②根据俯视图确定是否为旋转体,确定柱体、锥体类型、确定几何体摆放位置.③综合三视图特别是在俯视图的基础上想象判断几何体.④一定要熟记常见几何体的三视图!。
人教版高中数学必修二 空间几何体的表面积
h' h'
正棱台的侧面展开图
因此,求它们的表面积的问题就可转化为求平行四边形、 三角形、梯形的面积问题。
例1、已知棱长为a, 各面均为等边三角形的四 面体S ABC(如下图),求它的表面积.
S
SD SB2 BD2 a2 ( a )2 3 a 22
A
1
1
SSBC 2 BC • SD 2 a
一、提出问题
在初中已经学过了正方体和长方体的表面积,你 知道正方体和长方体的展开图与其表面积的关系吗?
几何体表面积
展开图
空间问题
平面图形面积 平面问题
二、引入新课
正方体、长方体是由多个平面围成的几何体,它 们的表面积就是各个面的面积的和.
因此,我们可以把它们展成平面图形,利用平面 图形求面积的方法,求立体图形的表面积.
圆柱、圆锥、圆台三者的表面积公式之间有什么关 系?
r O
r’=r
l 上底扩大
O
r 'O’ rO
l r’=0
上底缩小
l rO
S柱 2r(r l) S台 (r2 r 2 rl rl ) S锥 r(r l)
典型例题
例2 一个圆台形花盆盆口直径为20cm,盆底直径为 15cm,底部渗水圆孔直径为1.5cm,盆壁长为15cm, 为了美化花盆的外观,需要涂油漆。已知每平方米用 100毫升油漆,涂100个这样的花盆需要多少油漆 (取3.14,结果精确到1毫升,可用计算器)?
答 : 涂100个这样的花盆约需要1000毫升油漆。
三、课堂练习
❖ 教科书P27 第1、2题
四、课堂小结
本节课学习了柱体、锥体与台体的表面积的 结构和求解方法及公式。用联系的关点看待三者 之间的关系,更加方便于我们对空间几何体的了 解和掌握。
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第01讲一简单空间几何体知识图谱-构成空间几何体的基本元素-棱柱、棱锥、棱台的结构特征-圆柱、圆锥、圆台的结构特征- 球的结构特征空间几何体的基本元素及关系平面与空间划分问题棱柱的概念及相关计算棱锥的概念及相关计算棱台的概念及相关计算圆柱的概念及相关计算圆锥的概念及相关计算圆台的概念及相关计算球体的概念球的截面圆的性质球面距离第01讲—简单空间几何体错题回顾构成空间几何体的基本元素知识精讲—・几何体只考虑形状与大小,不考虑其它因素的空间部分叫做一个几何体,比如长方体,球体等•二・构成几何体的基本元素:点、线、面1. 几何中的点不考虑大小,一般用大写英文字母去C…来命名;2. 几何中的线不考虑粗细,分直线(段)与曲线(段);其中直线是无限延伸的,—般用—个小写字母6 X /…或用直线上两个点心,起…表示宀直线把平面分成两个部分.3. 几何中的面不考虑厚薄,分平面(部分)和曲面(部分);4•其中平面是一个无限延展的,平滑,且无厚度的面,通常用一个平行四边形表示,并把它想象成无限延展的;5. 平面一般用希腊字母心力7…来命名,或者用表示它的平面四边形的顶点或对角顶点的字母来命名,如右图中,称平面° ,平面曲仞或平面;—个平面将空间分成两个部分•三. 用运动的观点理解空间基本图形间的关系在几何中,可以把线看成点运动的轨迹,点动成线;把面看成线运动的轨迹, 线动成面;把几何体看成面运动的轨迹(经过的空间部分),面动成体.四. 从长方体实例看空间几何体的基本元素如图的长方体通常记为ABCD-ABCQ ,它有六个面(即围成长方体的各个矩形),+-条棱(相邻两个面的公共边),八个顶点(棱与棱的公共点)•看长方体的棱:如BBF CCS ,肋w严丄曲,妙丄BC…看长方体的面:平面曲仞平行于平面KBW f平面宓F平行于平面DCC'D'…棱用貝垂直于底面屈仞'棱肋垂直于侧面BCC'B'…五•截面—个几何体和一个平面相交所得的平面图形(包括它的内部)’叫做这个几何体的截面,如图三点剖析_•注意事项1 •立体几何中的平面与我们平时看见的平面是有区别的,立体几何里的平面是理想化的,绝对平且无限延展的,它是点的集合•2 •立体几何中的平面与平面几何中的平面图形是有区别的,它无大小之分,无形状,无边沿,无厚度,不可度量・3•我们通常画平行四边形表示平面,它表示的是整个平面,没有边沿,一般把这个平行四边形的锐角画成°亍,并将横边的长度画成邻边的两倍•画两个相交平面时,当_个平面的一部分被另一部分遮住时,应把被遮住的部分画成虚线或不画,以增加立体感•4•有时根据需要我们也可以用其它平面图形来表示一个平面,如用三角形,圆等•5•在立体几何中,辅助线并不总是虚线,而是根据实际情况,能看到的用实线,被遮住的用虚线,以増强立体感,更好地配合空间想象.6. 我们说两个平面时,通常情况下是指两个不重合的平面.题歸井题模一空间几何体的基本元素及关系例下列图形中不一定是平面图形的是()A、三角形B、四边相等的四边形C、梯形D、平行四边形例1-2.—个凸多面体的顶点数为20 ,棱数为30,则它的各面多边形的内角和为()A、2160。
B、5400°例 1.3、下列命题中正确的是()A 、直线的平移只能形成平面B 、直线绕定直线旋转只能形成柱面C 、直线绕定点旋转可以形成锥面D 、曲线的平移一定形成曲面题模二平面与空间划分问题例 2.1、刃条直线最多将平面分成几个部分?例 2.2、—个平面将空间分成 _______ 部分;两个平面将空间分成 __________ 部分;三个平面 将空间分成 _____ 部分.随练1.1、下列关于平面的说法正确的是()A 、平行四边形是一个平面 C 、平面是有边界线的 随练1.2、下列各题说法正确的是()(1 )点运动的轨迹是线;(2)线运动的轨迹一定是面;B 、平面是有厚薄的D 、平面是无限延展的(3)面运动的轨迹一定是体•随练1.3.—个简单多面体的面都是三角形,顶点数V=6 ,则它的面数为 _______________ 个•棱柱、棱锥、棱台的结构特征知识精讲—・多面体1 •多面体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,连结不在同一个面上的两个顶点的线段叫做多面体的对角线•如上面长方体中,有四条对角线恥,血,BD: &D ,又称体对角线, 泗,恥'..称为面对角线.2.多面体的分类按凹凸性分类:把一个多面体的任意一个面延展成平面,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凸多面体•否则就叫做凹多面体.按面数分类:一个多面体至少有四个面•多面体按照它的面数分别叫做四面体、五面体、六面体等等.3 •正多面体定义:每个面都有相同边数的正多边形,每个顶点都有相同棱数的凸多面体,叫做正多面体;正多面体只有正四面体、正六面体、正八面体、正十二面体、正二十面体这5种;正多面体的所有棱和所有的二面角都相等;经过正多面体上各面的中心且垂直于所在面的垂线相交于一点,这点叫做正多面体的中心,且这点到各顶点的距离相等,到各面的距离也相等•二.棱柱棱柱:由一个平面多边形沿某一确定方向平移形成的空间几何体叫做棱柱.1 .平移起止位置的两个面叫做棱柱的底面,多边形的边平移所形成的面叫做棱柱的侧面;相邻侧面的公共边叫做棱柱的侧棱;过不相邻的两条侧棱所形成的面叫做棱柱的对角面;与底面垂直的直线与两个底面的交点部分的线段或距离称为棱柱的高• 下图中的棱柱,两个底面分别是面曲仞,AB'C'D',侧面有越理,DCCD' 等四个,侧棱为朋,观© DD ,对角面为面ACC'A\ BDD® ,血为棱柱的高.£2.棱柱的性质棱柱的两个底面是全等的多边形,且对应边互相平行,侧面都是平行四边形,侧棱平行且相等.(1) 按底面分类:底面是三角形、四边形、五边形……的棱柱分别叫做三棱柱、四棱柱、五棱柱……;(2) 按侧棱是否与底面垂直分类:侧棱与底面不垂直的棱柱叫斜棱柱,侧棱与底面垂直的棱柱叫直棱柱;(3) 底面是正多边形的直棱柱叫正棱柱;4 .棱柱的记法(1) 用表示两底面的对应顶点的字母表示棱柱;(2) 用棱柱的对角线端点的两个字母表示棱柱.例如:上面的棱柱是斜四棱柱,记成棱柱曲或棱柱等.三.棱锥1 .棱锥:当棱柱的一个底面收缩为一个点时,得到的几何体叫做棱锥.它有一个面是多边形,其余各面都是有一个公共顶点的三角形.棱锥中有公共顶点的各三角形叫做棱锥的侧面;各侧面的公共顶点叫做棱锥的顶点;多边形叫做棱锥的底面;相邻侧面的公共边叫做棱锥的侧棱;棱锥中过不相邻的两条侧棱的截面叫做棱锥的对角面;过顶点且与底面垂直相交的直线在顶点与交点间的线段或距离叫做棱锥的高•底面是三角形、四边形、五边形......的棱锥分别叫做三棱锥、四棱锥、五雌;底面是正多边形,顶点与底面中心的连线垂直于底面的棱锥叫正棱锥;正棱锥的各个侧面都是全等的等腰三角形,它们底边上的高都相等,称为正棱锥的斜高•3•棱锥的记法用顶点和底面各顶点的字母表示或者用表示顶点和底面的一条对角线端点的字母表示•如上图的五棱锥记为棱锥S-曲仞E或棱锥STC .四•棱台1 -棱台棱锥被平行于底面的一个平面所截后,截面和底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;其余各面叫做棱台的侧面;相邻两侧面的公共边叫做棱台的侧棱;与棱台的底面垂直的直线夹在两个底面之间的线段或距离称为棱台的高•2.棱台的性质棱台的各侧棱延长后交于一点,即棱台的上下底面平行且对应边成比例;3 .棱台的记法用上下底面的字母表示或者用一条对角线两个端点的字母来表示•4 •正棱台由正棱锥截得的棱台叫做正棱台•正棱台的各个侧面都是全等的等腰梯形,这些等腰梯形的高叫做棱台的斜高•右图为一个正三棱台,记为棱台ABC-ASC ,侧棱朋,BB' , CC'延长后必交于一点.。
卩为上下底面的中心,它们的连线°。
是棱台的高严是棱台的斜局•5.解决正棱锥与正棱台问题时需要注意的性质正棱锥的性质很多,要特别注意的是:(1)平行于底面截面的性质:如果一个棱锥被平行于底面的一个平面所截,那么:①棱锥的侧棱和高被这个平面分成比例线段.②所得的截面和底面是对应边互相平行的相似正多边形•③截面面积和底面面积的比,等于从顶点到截面和从顶点到底面的距离平方的比,即等于截得的棱锥与已知棱锥的高的平方比.(2)有关正棱锥的计算问题,要抓住四个直角三角形和两个角:正棱锥的高、侧棱及其在底面的射影、斜高及其在底面的射影、底面边长的一半可组成四个直角三角形,即下图RNOE , SOC , SHC ,这是解决正棱锥计算问题的基本依据,必须牢固掌握•棱台的性质都由截头棱锥这个特征推出的,掌握它的性质,就得从这个特征入手,有关正棱台的计算问题,应抓住三个直角梯形、两个直角三角形: 正棱台的两底面中心的连线、相应的边心距、相应的夕卜接圆半径,侧棱,斜高,两底面边长的一半,组成三个直角梯形(梯形OQHE ,00'CJHHOC ) 和两个直角三角形(“左旷,OHC).三点剖析_・注意事项正棱锥的高:顶点到底面的距离•正棱锥的斜高:正棱锥侧面等腰三角形底边上的高.正棱台的高:两底面之间的距离•正棱台的斜高:正棱台侧面等腰梯形的高•二・方法点拨棱柱的性质:①棱柱的侧棱都相等且互相平行;②棱柱的侧面都是平行四边形;③棱柱的两底面及和底面平行的截面是全等多边形•直棱柱的性质:①侧棱与底面垂直;②直棱柱的侧面都是矩形;③每个侧面与底面垂直•正棱柱的性质:①底面是正多边形;②正棱柱的侧面都是全等的矩形;③侧棱与底面垂直;④每个侧面与底面垂直.正棱锥的性质:①正棱锥的各侧棱都相等,各侧面都是全等的等腰三角形;②底面与平行于底面的截面为相似的多边形;③顶点在地面上的射影是底面的中正棱台的性质:①正棱台的各侧棱都相等,各侧面都是全等的等腰梯形;② 两底面及平行于底面的截面为相似的多边形;③上下底面中心的连线为棱台的一 条咼..题鯛井题模一棱柱的概念及相关计算例 1.1、正五棱柱中,不同在任何侧面且不同在任何底面的两顶点的连线称为它的对角 线,那么一个正五棱柱对角线的条数共有(A 、20B 、C 、 12D 、例 1.2、—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 、C 、每个侧面都是全等矩形的四棱柱D 、 例 1.3、过三棱柱任意两个顶点的直线共15条,其中异面直线有()A 、18 对B 、24 对C 、30 对D 、36 对题模二棱锥的概念及相关计算15 10底面是正方形,有两个侧面垂直于 底面底面是菱形,且有一个顶点处的三 条棱两两垂直例 2.1、能保证棱锥是正棱锥的一个条件是()A、底面是正多边形B、各侧棱都相等C、各侧面与底面都是全等的正三角形D、各侧面都是等腰三角形例 2.2、—个正棱锥的侧棱长与底面边长相等,则该棱锥不可能是()A、三棱锥B、四棱锥C、五棱锥D、六棱锥例 2.3、已知正三棱锥S-的高SO=h f斜高,求经过SO的中点且平行于底面的截面WG的面积. 题模三棱台的概念及相关计算例 3.1、下列命题正确的有 _____ .⑴棱柱的侧面都是平行四边形;⑵有两个面平行,其余各面都是平行四边形的几何体叫做棱柱;⑶用一个平面去截棱锥,棱锥底面和截面之间的部分是台;⑷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•正四棱台的高为17,两底面的边长分别是4和16,求这个棱台的侧棱长和斜高.随堂练习随练2.1、—个棱柱至少有______________ 个面;面数最少的_个棱锥有________________ 个顶点;顶点最少的一个棱台有______________ 条侧棱.随练2.2、下列命题正确的是()A由五个平面围成的多面体只能是四_ 塔的仍匕右II rr休刁風A、椚钳:B、棱锥的咼线可能在儿何体之外仅有一组相对的面平行的六面体一有一个面是多边形,其余各面是三定是棱台角形的儿何体是棱锥随练2.3、已知正六棱锥底面边长为4高为九求底面面积、侧棱长和斜高•随练2.4、下列命题不正确的有________________ .⑴底面是矩形的平行六面体是长方体;⑵棱长相等的直四棱柱是正方体;⑶棱锥被平面分成的两部分不可能都是棱锥;⑷有一个面是多边形,其余各面都是三角形的几何体是棱锥圆柱、圆锥、圆台的结构特征一.圆柱、圆锥和圆台1. 定义将矩形、直角三角形、直角梯形分别绕着它的一边、一直角边、垂直于底边的腰所在的直线旋转一周,形成的儿何体分别叫做圆柱、圆锥和圆台.这条旋转轴叫做儿何体的轴,轴的长即为该旋转体的高.垂直于轴的边旋转而成的圆面叫做底面,不垂直于轴的边旋转而成的曲面叫做侧面,无论旋转到什么位置,这条边都叫做侧面的母线;圆柱、圆锥、圆台一般用表示它的轴的字母来表示.2. 性质圆柱、圆锥、圆台的性质:(1)平行于底面的截面图形都是圆;(2)过轴的截面(轴截面)图形分别是全等的矩形、等腰三角形、等腰梯形.三点剖析—・方法点拨圆柱的性质:(1)两个底面和与底面平行的截面是相等的圆;(2)轴截面是全等的矩形;(3)母线相互平行且相等,都等于圆柱的高;(4)两底面圆心连线是圆柱的高.圆锥的性质:(1)底面和与底面平行的截面都是圆:(2)轴截面是全等的等腰三角形;(3)母线长均相等;(4)顶点与底面圆心连线是圆锥的高.圆台的性质:(1)两个底面和与底面平行的截面是圆;(2)轴截面是全等的等腰梯形;(3)母线长均相等;(4)两底面圆心连线是圆台的高.注意圆柱、圆锥展开图在一些题LI中的应用.题模精讲题模一圆柱的概念及相关计算例 1.1、将一个直角三角形以其斜边所在的直线为轴进行旋转,得到的几何体是()Bs —个圆柱n山两个有公共底面的圆锥组成的组 X 合体例12—个圆柱的母线长为3 ,底面半径为2 ,则此圆柱的轴截面的面积为例"如图1所示,已知封闭的圆柱形水桶内盛了半桶水(桶的厚度忽略不计),圆 柱形水桶的底面直径与母线长相等,先将该水桶水平放置后如图2所示,设图1、图2中水所形成的几何体的表面积分别为5■广壬,则孑与①的大小关系是 ()题模二Hl 锥的概念及相关计算 例 2.1、四位好朋友在一次聚会上,他们按照各自的爰好选择了形状不同、内空高度相 等、杯口半径相等的圆口酒杯,如图所示,盛满酒后他们约定:先各自饮杯中A 、一个圆锥 C 、一个圆台S] > S 2A 、S] 5 S ;酒的一半•设剩余酒的高度从左到右依次为hl , h2 , h3 , h4 z 则它们的大小关 系正确的是()D. h2>h4>hi例22—个圆锥的侧面展开图是半径为3的半圆,则此圆锥的底面圆的半径为 _______ !高为 ___________ • 例 2.3、如图所示,0A 是圆锥底面中心0到母线的垂线,0A 绕轴旋转一周所得曲面 将圆锥分成相等的两部分,则母线与轴的夹角的余弦值为()1乖17?C> h3>h2>h4A> h2>hi>h4B. hi>h2>h3题模三Hl台的概念及相关计算例 3.1、如果圆台的母线与底面成60°角,那么这个圆台的侧面积与轴截面面积的比为随堂练习随练3.1、如果底面直径和高相等的圆柱的侧面积是汉那么圆柱的体积等于()A 、B 、c、-4s4随练3.2、圆锥轴截面的顶角&满足3 2 '则侧面展开图中中心角a满足()7U 71 A、—<a< —4 3 7U 71 B. —<a< —3 27TC> —<a<7C27i <a<随练3.3、—个圆锥底面周长为4込轴和母线的夹角为,则圆锥轴截面的面积为随练34把一个圆锥截成圆台,已知圆台的上、下底面半径的比式1沁母线长l°c九求:圆锥的母线长•随练3.5、圆台的一个底面周长是另一个底面周长的3倍,母线长为3 ,圆台的侧面积为84TT ,则圆台较小底面的半径为_______________球的结构特征知识精讲一•球与球面1-定义半圆绕着它的直径所在的直线旋转一周而形成的儿何体叫做球(或球体),半圆旋转而成的曲面叫做球面.半圆的圆心称为球心,球心与球面上一点的连线段称为球的半径,连结球面上两点且过球心的线段叫作球的直径.一般用球心的字母表示一个球.球面也可看做空间中到一个定点的距离等于定长的点的集合,球体可以看成到空间中一个定点的距离小于等于定长的点的集合.球面被经过球心的平面截得的圆叫做球的大圆,被不经过球心的平面截得的圆叫做球的小圆;在球面上,两点之间的最短距离,就是经过两点的大圆在这两点间的劣弧的长度,这个弧长叫做两点间的球面距离.飞机、轮船都尽可能以大圆弧为航线航行.3. 球的截面性质球的小圆(指不过球心的截面圆)的圆心与球心的连线垂直于小圆所在平面,有,其中『为截面圆的半径,R为球的半径,N为球心到截面圆的距离,即球心与截面圆圆心的距离.4. 经纬度纬线与纬度:赤道是一个大圆,它是°°纬线,其它纬线是由与赤道面平行的平面截球所得到的小圆,某地的纬度就是经过该点的球半径与该半径在赤道面上的正投影所成的角的度数.如图:圆。