空间几何体与简单组合体的结构特征
2020新课标高考艺术生数学复习:空间几何体的结构特征、直观图含解析
已知A′B′=A′C′=a,在△OA′C′中,
由正弦定理得 = ,
所以OC′= a= a,
A.圆柱
B.圆锥
C.球体
D.圆柱、圆锥、球体的组合体
解析:C[当用过高线的平面截圆柱和圆锥时,截面分别为矩形和三角形,只有球满足任意截面都是圆面.]
3.如图所示,观察四个几何体,其中判断正确的是( )
A.①是棱台B.②是圆台
C.③是棱锥D.④不是棱柱
解析:C[图①不是由棱锥截来的,所以①不是棱台;图②上、下两个面不平行,所以②不是圆台;图③是棱锥;图④前、后两个面平行,其他面是平行四边形,且每相邻两个四边形的公共边平行,所以④是棱柱.故选C.]
(2)原图形中平行于坐标轴的线段,直观图中仍分别平行于坐标轴.平行于x轴和z轴的线段在直观图中保持原长度不变,平行于y轴的线段长度在直观图中变为原来的一半.
斜二测画法中的“三变”与“三不变”
“三变”
“三不变”
[思考辨析]
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.( )
A. a2B. a2C. a2D. a2
[解析]D[如图所示为原图形和其直观图.
由图可知,A′B′=AB=a,O′C′= OC= a,
在图中作C′D′⊥A′B′于D′,则C′D′= O′C′
= a.∴S△A′B′C′= A′B′·C′D′= ×a× a= a2.故选D.]
[互动探究]
高一数学知识点总结_空间几何体的结构知识点
⾼⼀数学知识点总结_空间⼏何体的结构知识点⾼⼀数学怎么学? 学⽣学习期间,在课堂的时间占了⼀⼤部分。
因此听课的效率如何,决定着学习的基本状况,今天⼩编在这给⼤家整理了⾼⼀数学知识点总结,接下来随着⼩编⼀起来看看吧!⾼⼀数学知识点总结(⼀)空间⼏何体的结构知识点1、静态的观点有两个平⾏的平⾯,其他的⾯是曲⾯;动态的观点:矩形绕其⼀边旋转形成的⾯围成的旋转体,象这样的旋转体称为圆柱。
2、定义:以矩形的⼀边所在直线为旋转轴,其余各边旋转⽽形成的的曲⾯所围成的旋转体叫做圆柱,旋转轴叫圆柱的轴;垂直于旋转轴的边旋转⽽成的圆⾯叫做圆柱的底⾯;平⾏于圆柱轴的边旋转⽽成的⾯叫圆柱的侧⾯,圆柱的侧⾯⼜称圆柱的⾯。
⽆论转到什么位置,不垂直于轴的边都叫圆柱侧⾯的母线。
表⽰:圆柱⽤表⽰轴的字母表⽰。
规定:圆柱和棱柱统称为柱体。
3、静态观点:有⼀平⾯,其他的⾯是曲⾯;动态的观点:直⾓三⾓形绕其⼀直⾓旋转形成的⾯围成的旋转体,像这样的旋转体称为圆锥。
4、定义:以直⾓三⾓形的⼀条直⾓边所在的直线为旋转轴,其余两边旋转⽽形成的⾯所围成的旋转体叫做圆锥。
旋转轴叫圆锥的轴;垂直于旋转轴的边旋转⽽成的圆⾯成为圆锥的底⾯;不垂直于旋转轴的边旋转⽽成的曲⾯叫圆锥的侧⾯,圆锥的侧⾯⼜称圆锥的⾯,⽆论旋转到什么位置,这条边都叫做圆锥侧⾯的母线。
表⽰:圆锥⽤表⽰轴的字母表⽰。
规定:圆锥和棱锥统称为锥体。
5、定义:以半直⾓梯形垂直于底边的腰所在的直线为旋转轴,其余各边旋转⽽形成的曲⾯所围成的⼏何体叫圆台。
还可以看成⽤平⾏于圆锥底⾯的平⾯截这个圆锥,截⾯于底⾯之间的部分。
旋转轴叫圆台的轴。
垂直于旋转轴的边旋转⽽形成的圆⾯称为圆台的底⾯;不垂直于旋转轴的边旋转⽽成的曲⾯叫做圆台的侧⾯,⽆论转到什么位置,这条边都叫圆台侧⾯的母线。
表⽰:圆台⽤表⽰轴的字母表⽰。
规定:圆台和棱台统称为台体。
6、定义:以半圆的直径所在的直线为旋转轴,将半圆旋转⼀周所形成的曲⾯称为球⾯,球⾯所围成的旋转体称为球体,简称为球。
空间几何体的结构特征及三视图和直观图
空间几何体的结构特征及三视图和直观图考纲要求1.了解和正方体、球有关的简单组合体的结构特征,理解柱、锥、台、球的结构特征.2.能画出简单空间图形(长方体、球、圆柱、圆锥、棱柱等简易组合)的三视图,会用斜二测画法画出它们的直观图.3.会用平行投影与中心投影两种方法画出简单空间图形的三视图或直观图,了解空间图形的不同表示形式.4.能识别三视图所表示的空间几何体;理解三视图和直观图的联系,并能进行转化.考情分析1.三视图是新增加的内容,是高考的热点和重点,几乎年年考.2.柱、锥、台、球及简单组合体的结构特征及性质是本节内容的重点,也是难点.3.以选择、填空题的形式考查,有时也会在解答题中出现.教学过程基础梳理空间几何体的直观图常用画法来画,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,z′轴与x′轴和y′轴所在平面.(2)原图形中平行于坐标轴的线段,直观图中仍分别.平行于x轴和z轴的线段在直观图中保持原长度,平行于y轴的线段长度在直观图中.五、三视图几何体的三视图括、、,分别是从几何体的、、观察几何体画出的轮廓线.双基自测1.(教材习题改编)无论怎么放置,其三视图完全相同的几何体是() A.正方体B.长方体C.圆锥D.球2.一个简单几何体的正视图、侧视图如图所示,则其俯视图不可能为:①长方形;②正方形;③圆;④椭圆.其中正确的是()A.①②B.②③C.③④D.①④3.若一个底面是正三角形的直三棱柱的正视图如图所示,则其侧面积等于()A. 3 B.2C.2 3 D.64.如果圆锥的侧面展开图是半圆,那么这个圆锥的顶角(圆锥轴截面中两条母线的夹角)是________.5.(2011·山东高考改编)如图是长和宽分别相等的两个矩形.给定下列三个命题:①存在三棱柱其正视图、俯视图如图;②存在四棱柱,其正视图、俯视图如图;③存在圆柱,其正视图、俯视图如图.其中真命题的序号是________.1.对三视图的认识及三视图画法(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.(3)三视图的正视图、侧视图、俯视图分别是从几何体的正前方、正左方、正上方观察几何体用平行投影画出的轮廓线.2.对斜二测画法的认识及直观图的画法(1)在斜二测画法中,要确定关键点及关键线段.“平行于x轴的线段平行性不变,长度不变;平行于y轴的线段平行性不变,长度减半.”(2)按照斜二测画法得到的平面图形的直观图,其面积与原图形的面积有以下关系:S直观图=24S原图形,S原图形=22S直观图.典例分析考点一、空间几何体的结构特征[例1](2011·广东高考)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.15C.12 D.10[巧练模拟]——————(课堂突破保分题,分分必保!)1.(2012·南昌模拟)如图:在透明塑料制成的长方体ABCD-A1B1C1D1容器内灌进一些水,将容器底面一边BC固定于地面上,再将容器倾斜,随着倾斜度的不同,有下列四个说法:①水的部分始终呈棱柱状;②水面四边形BFGH的面积不改变;③棱A1D1始终与水面EFGH平行;④当E∈AA1时,AE+BF是定值.其中正确说法是()A.①②③B.①③C.①②③④D.①③④2.(2012·温州五校第二次联考)下图是一个正方体的展开图,将其折叠起来,变成正方体后的图形可能是()[冲关锦囊]几种常见的多面体的结构特征(1)直棱柱:侧棱垂直于底面的棱柱.特别地,当底面是正多边形时,叫正棱柱(如正三棱柱,正四棱柱).(2)正棱锥:底面是正多边形,且顶点在底面的射影是底面中心的棱锥.特别地,各条棱均相等的正三棱锥又叫正四面体.考点二、几何体的三视图[例2] (2011·新课标全国卷)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( )[巧练模拟]———————(课堂突破保分题,分分必保!) 3.(2012·西安模拟)如图,某几何体的正视图与侧视图都是边长为1 的正方形,且体积为12,则该几何体的俯视图可以是 ( )[冲关锦囊]三视图的长度特征三视图中,正视图和侧视图一样高,正视图和俯视图一样长,侧视图和俯视图一样宽.即“长对正,宽相等,高平齐”.[注意] 画三视图时,要注意虚、实线的区别.考点三、空间几何体的直观图例3.已知正三角形ABC 的边长为a ,那么△ABC 的平面直观图△A ′B ′C ′的面积为( ). A.34a 2 B.38a 2 C.68a 2 D.616a 2 解析 如图①②所示的实际图形和直观图.由斜二测画法可知,A ′B ′=AB =a ,O ′C ′=12OC =34a ,在图②中作C ′D ′⊥A ′B ′于D ′, 则C ′D ′=22O ′C ′=68a . ∴S △A ′B ′C ′=12A ′B ′·C ′D ′=12×a ×68a =616a 2.答案 D直接根据水平放置的平面图形的直观图的斜二测画法规则即可得到平面图形的面积是其直观图面积的22倍,这是一个较常用的重要结论.[巧练模拟]———————(课堂突破保分题,分分必保!)如图,矩形O ′A ′B ′C ′是水平放置的一个平面图形的直观图,其中O ′A ′=6 cm ,O ′C ′=2 cm ,则原图形是( ). A .正方形 B .矩形C .菱形D .一般的平行四边形一、选择题1.(2012·惠州模拟)下列四个几何体中,几何体只有正视图和侧视图相同的是( )A .①②B .①③C .①④D .②④2.(2011·浙江高考)若某几何体的三视图如图所示,则这个几何体的直观图可以是()3.给出下列命题:①如果一个几何体的三视图是完全相同的,则这个几何体是正方体;②如果一个几何体的正视图和俯视图都是矩形,则这个几何体是长方体;③如果一个几何体的三视图都是矩形,则这个几何体是长方体;④如果一个几何体的正视图和侧视图都是等腰梯形,则这个几何体是圆台,其中正确命题的个数是()A.0 B.1C.2 D.34.如图△A′B′C′是△ABC的直观图,那么△ABC是()A.等腰三角形B.直角三角形C.等腰直角三角形D.钝角三角形5.如图,已知三棱锥的底面是直角三角形,直角边长分别为3和4,过直角顶点的侧棱长为4,且垂直于底面,该三棱锥的正视图是()解析:三棱锥的正视图应为高为4,底面边长为3的直角三角形.答案:B二、填空题6.(2012·长沙模拟)用单位正方体块搭一个几何体,使它的正视图和俯视图如图所示,则它的体积的最大值为________,最小值为________.解析:由俯视图及正视图可得,如图所示,由图示可得体积的最大值为14,体积的最小值为9.答案:1497.给出下列命题:①在正方体上任意选择4个不共面的顶点,它们可能是正四面体的4个顶点;②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;③若有两个侧面垂直于底面,则该四棱柱为直四棱柱;④一个棱锥可以有两条侧棱和底面垂直;⑤一个棱锥可以有两个侧面和底面垂直;⑥所有侧面都是正方形的四棱柱一定是正方体.其中正确命题的序号是________.解析:①正确,正四面体是每个面都是等边三角形的四面体,如正方形ABCD-A1B1C1D1中的四面体A-CB1D1;②错误,如图所示,底面△ABC为等边三角形,可令AB=VB=VC=BC=AC,则△VBC为等边三角形,△VAB和△VCA均为等腰三角形,但不能判定其为正三棱锥;③错误,必须是相邻的两个侧面;④错误,如果有两条侧棱和底面垂直,则它们平行,不可能;⑤正确,当两个侧面的公共边垂直于底面时成立;⑥错误,当底面是菱形时,此说法不成立,所以应填①⑤.答案:①⑤。
简单组合体的结构特征
简单组合体的结构特征首先,简单组合体具有明确定义的几何形状。
每个简单物体的几何形状可以是基本的几何体,如立方体、圆柱体、圆锥体等,也可以是自定义的形状。
每个简单物体都具有确定的尺寸、表面形状和边界,这些几何参数决定了它们在组合体中的位置和相互之间的关系。
其次,简单组合体具有确定的组合关系。
多个简单物体可以通过连接、堆叠、平移、旋转等方式组合在一起,形成复杂的结构。
组合关系可以是紧密连接的,如接缝无缝衔接的构件;也可以是间接连接的,如通过螺栓、焊接等方式连接的构件;还可以是外部约束的,如支撑、固定、挂吊等。
组合关系决定了简单物体之间的相对位置和运动关系。
第三,简单组合体具有确定的材质和物性。
每个简单物体都由一种或多种材质构成,其物性如弹性、硬度、重量、导热性等对组合体的性能和功能有重要影响。
在实际应用中,选择合适的材料和物性参数可以满足结构的强度、刚度、耐久性、防腐蚀等要求。
第四,简单组合体具有确定的载荷和边界条件。
在现实应用中,组合体通常需要承受各种静力和动力载荷,如重力、风荷载、振动等。
此外,组合体还可能受到约束条件的限制,如支撑、固定、边界约束等。
载荷和边界条件的确定对于结构的安全性和合理性至关重要。
第五,简单组合体具有明确的功能和用途。
通过合理设计和组合,简单物体可以构成功能复杂的结构体,如建筑物、机械装置、航天器等。
其功能可以是承重、支撑、隔离、连接、导向等。
为了实现特定的功能,还需要考虑材料选型、结构形式、制造工艺等方面的因素。
总之,简单组合体的结构特征可以通过几何形状、组合关系、材质和物性、载荷和边界条件以及功能和用途等方面来描述。
通过合理的设计和组合,可以实现各种结构的要求,从而满足不同领域的应用需求。
圆柱、圆锥、圆台、球和简单组合体的结构特征
一个有 30° 角的直角三角尺绕其各条
边所在直线旋转所得几何体是圆锥吗?如果以斜边上的高 所在的直线为轴旋转 180° 得到什么几何体?旋转 360° 又得 到什么几何体?
解
如图(1)和(2)所示,绕其直角边所在直线旋转一周
围成的几何体是圆锥;如图(3)所示,绕其斜边所在直线旋 转一周围成的几何体是两个同底相对的圆锥.如图(4)所示, 绕其斜边上的高所在直线旋转 180° 围成的几何体是两个半 圆锥,旋转 360° 围成的几何体是一个圆锥.
解析 根据圆柱、圆锥、圆台的概念不难做出判断. (1)以直角三角形的一条直角边为轴旋转才可以得到圆 锥;(2)以直角梯形垂直于底边的一腰为轴旋转才可以得到 圆台;(3)圆柱、圆锥、圆台的底面都是圆面;(4)用平行于 圆锥底面的平面截圆锥, 才可得到一个圆锥和一个圆台. 故 4 个均不正确.
[ 条件探究 ]
3.圆锥的母线有( A.1 条 B.2 条
) C.3 条 D.无数条
课堂互动探究
探究 1 例1 圆锥;
旋转体的概念 下列命题:
(1)以直角三角形的一边为轴旋转一周所得的旋转体是 (2)以直角梯形的一腰为轴旋转一周所得的旋转体是圆 台; (3)圆柱、圆锥、圆台的底面都是圆; (4)用一个平面截圆锥,得到一个圆锥和一个圆台. 其中正确命题的个数为( A.0 B.1 C. 2 ) D.3
(3)用平行于底面的平面去截柱、锥、台等几何体,注 意抓住截面的性质(与底面全等或相似),同时结合旋转体中 的经过旋转轴的截面(轴截面)的性质,利用相似三角形中的 相似比,构设相关几何变量的方程组而得解.
解
图(1)是由一个圆柱中挖去一个圆台形成的.图 (2)
是由一个球、一个四棱柱和一个四棱台组合而成的.
【聚焦典型题】(人教B版)《空间几何体的结构特征及三视图和直观图》
[答案] 1.(1)×
(2)×
(3)×
(4)√
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第37讲
空间几何体的结构特征及三视图和直观图
双 向 [解析] (1)如果上、下两个面平行,但它们是大小不一样的多 固 边形,即使各面是四边形,那也不能是棱柱. 基 础 (2)如图,图中平面 ABC∥平面 A1B1C1,但图中的几何体每相
邻两个四边形的公共边并不都互相平行,故不是棱柱.
第37讲
空间几何体的结构特征及三视图和直观图
双 向 固 基 础
—— 疑 难 辨 析 ——
1.棱柱、棱锥、棱台的结构特征 (1)有两个面平行,其余各面都是四边形的几何体叫 棱柱.( ) (2)有两个面平行,其余各面都是平行四边形的几何 体叫棱柱.( ) (3)有一个面是多边形,其余各面都是三角形的几何 体叫棱锥.( ) (4)棱台各侧棱的延长线交于一点.( )
空间几何体的结构特征及三视图和直观图
(2)[2012· 福建卷] 一个几何体的三视图形状都相同、大小均 相等,那么这个几何体不可以是( ) A.球 B.三棱锥 点 C.正方体 D.圆柱
面 讲 考 向
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第37讲
空间几何体的结构特征及三视图和直观图
[思考流程] (1)分析:理解三视图的概念;推理:根据三视 图定义结合给出图形分析判断;结论:判断为组合体的三视图. (2)分析:理解三视图的定义;推理:根据三视图特征想象几 点 何体的特征;结论:判断得出几何体为圆柱.
讲 考 向
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第37讲
空间几何体的结构特征及三视图和直观图
点
归纳总结 由几何体的三视图来判断原 面 物体的形状时的一般规律为:“长对正,高 讲 考 平齐,宽相等”,由此可见,正视图和侧视 向 图的形状确定原几何体为柱体、锥体还是台 体;俯视图确定原几何体为多面体还是旋转 体.
高一下学期数学知识要点(魔方格)
高一下学期数学知识要点“立体几何初步”一.“空间几何体”:1.柱、锥、台、球的结构特征:I棱柱:(1)概念:如果一个多面体有两个面互相平行,而其余每相邻两个面的交线互相平行。
这样的多面体叫做棱柱。
棱柱中两个互相平行的面叫棱柱的底面,其余各个面都叫棱柱的侧面,两个侧棱的公共边叫做棱柱的侧棱,棱柱中两个底面间的距离叫棱柱的高。
(2)分类:①按侧棱是否与底面垂直分类:分为斜棱柱和直棱柱。
侧棱不垂直于底面的棱柱叫斜棱柱,侧棱垂直于底面的棱柱叫直棱柱;②按底面边数的多少分类:底面分别为三角形,四边形,五边形…、分别称为三棱柱,四棱柱,五棱柱,…II棱锥:(1)概念:如果一个多面体的一个面是多边形,其余各个面是有一个公共顶点的三角形,那么这个多面体叫棱锥。
在棱锥中有公共顶点的各三角形叫做棱锥的侧面,棱锥中这个多边形叫做棱锥的底面,棱锥中相邻两个侧面的交线叫做棱锥的侧棱,棱锥中各侧棱的公共顶点叫棱锥的顶点。
棱锥顶点到底面的距离叫棱锥的高,过棱锥不相邻的两条侧棱的截面叫棱锥的对角面。
(2)分类:按照棱锥底面多边形的边数可将棱锥分为:三棱锥、四棱锥、五棱锥…(3)正棱锥的概念:如果一个棱锥的底面是正多边形,且顶点在底面的射影是底面的中心,这样的棱锥叫正棱锥。
III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,原棱锥的底面和截面分别叫做棱台的下底面和上底面。
IV圆柱的概念:以矩形的一边所在的直线为轴旋转,其余三边旋转所成的曲面所围成的几何体。
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,不垂直于轴的边叫做圆柱侧面的母线。
V圆锥的概念:以直角三角形的一条直角边为旋转轴,旋转一周所成的曲面所围成的几何体;VI圆台的概念:用一个平行于圆锥底面的平面去截圆锥,截面和底面之间的部分;VII球的定义:第一定义: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球体,简称球。
粤教版必修二数学目录
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第一章空间几何体
1.1空间几何体的结构
柱、锥、台、球的结构特征
简单组合体的结构特征
1.2空间几何体的三视图和直观图
中心投影与平行投影
空间几何体的三视图
空间几何体的直观图
1.3空间几何体的表面积与体积
柱体、锥体、台体的表面积与体积
球的体积和表面积
第二章点、直线、平面之间的位置关系
2.1空间点、直线、平面之间的位置关系
平面
空间中直线与直线之间的位置关系
空间中直线与平面之间的位置关系
平面与平面之间的位置关系
2.2直线、平面平行的判定及其性质直线与平面平行的判定
平面与平面平行的判定
直线与平面平行的性质
平面与平面平行的性质
2.3直线、平面垂直的判定及其性质直线与平面垂直的判定
平面与平面垂直的判定
直线与平面垂直的性质
平面与平面垂直的性质
第三章直线与方程
3.1直线的倾斜角与斜率
倾斜角与斜率
两条直线平行于垂直的判定
3.2直线的方程
直线的点斜式方程
直线的两点式方程
指向的一般式方程
3.3直线的交点坐标与距离公式
两条直线的交点坐标
两点间的距离
点到直线的距离
两条平行线之间的距离第四章园与方程
4.1圆的方程
圆的标准方程
圆的一般方程
4.2直线、圆的位置关系直线与圆的位置关系
圆与圆的位置关系
直线与圆的方程的应用4.3空间直角坐标系
空间直角坐标系
空间两点间的距离公式。
高中《空间几何体的结构》知识点总结详解
间的部分是圆台.
想一想:圆台能否用 旋转的方法得到?若 能,请指出用什么图 形?怎样旋转?
思考:圆柱、圆锥和圆台都是旋转体,当 底面发生变化时,它们能否互相转化?
上底扩大
上底缩小
定义:以半圆的
半径
直径所在直线为
O
旋转轴,半圆面
旋转一周形成的
球心
几何体.
球的表示方法:用表示球 心的字母表示,如:“球O”
S
A
BC
D
棱锥的性质:
侧面、对角面都是三角形;平行于底面的截面与底 面相似,其相似比等于顶点到截面距离与高的比。
用一个平行于棱 锥底面的平面去截棱 锥,底面与截面之间 的部分是棱台.
棱台的有关概念:
D’
D A’
C’
B’
C
A
B
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…
侧棱
F A
E
D
B
底面
侧 面
C
顶点
棱柱的分类:棱柱的底面可以是三角形、 四边形、五边形、 …… 我们把这样的棱柱 分别叫做三棱柱、四棱柱、五棱柱、……
三棱柱
四棱柱
五棱柱
1. 侧棱不垂直于底的棱柱叫做斜棱柱. 2.侧棱垂直于底的棱柱叫做直棱柱.
3. 底面是正多边形的直棱柱叫做正棱柱.
问:1.正棱柱一定是直棱柱? 2. 长方体一定是直四棱柱?长方体一定是正四棱柱? 3. 正方体一定是正四棱柱?正四棱柱一定是正方体?
棱柱的表示 用底面各顶点的字母表示棱柱,
E′ F′ A′
如图所示的六棱柱表示为:
“棱柱ABCDEF—A'B'C'D'E'F'” E
2019高中数学空间几何体的结构-球简单组合体的结构特征导学案
空间几何体的结构(2)——球简单组合体的结构特征教学分析:立体几何是研究现实世界中物体的形状、大小与位置关系的学科,只有把我们周围的物体形状正确迅速分解开,才能清醒地认识几何学,为后续学习打下坚实的基础,简单几何体(柱体、椎体、台体和球)是构成简单组合体的基本元素,本节主要是让学生在学习了柱、锥、台、球的基础上,运用它们的结构特征来描述简单组合体的结构特征。
教学目标:1、掌握简单组合体的概念、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的结构,学会通过建立几何模型来研究空间图形,培养学生的数学建模思想。
教学重难点:描述简单组合体的结构特征问题回顾:在上一节课中_______________是三个基本的多面体,______________是三个基本的旋转体,其中棱柱和圆柱统称为_______,_______和_______统称为锥体,棱台和圆台统称为_______.除此之外,在我们的生活中还有一个最常见的空间几何体是什么?问题探究: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?______________以半圆的直径所在直线为_________,半圆面旋转一周形成的旋转体叫做______,简称球.思考3:半圆的圆心、半径、直径,在球体中分别叫做球的______、球的_____、球的_____球的_______叫做球面.那么球的半径还可怎样理解______________.思考4:用一个平面去截一个球,截面是什么图形__________思考5:如图设球的半径为R,截面圆半径为r,球之间的关系如何____________思考6: 棱柱、棱锥、棱台都是多面体,但它们有本质的区别.如果棱台上底面的大小发生变化,它与棱柱、棱锥有什么关系____________________________________________思考7:现实世界中几何体的形状各种各样,除了柱体、锥体、台体和球体等简单几何体外,还有大量的几何体是由这些简单几何体组合而成的,这些几何体叫做简单组合体.你能说出周围物体所示的几何体是由哪些简单几何体组合而成的吗?思考8:试说明下列几何体分别是怎样组成的?____________________思考9: 一般地,简单组合体的构成有那几种基本形式_____________________ 思考10: 试说明如图所示的几何体的结构特征.________________例题分析:例1 如图,AB 为圆弧BC 所在圆的直径,45BAC ∠=,将这个平面图形绕直线AB 旋转一周,得到一个组合体,试说明这个组合体的结构特征.例2 如图,四边形ABCD 为平行四边形,EF ∥AB ,且EF<AB ,试说明这个简单组合体的结构特征.ABCD例3 如图,各棱长都相等的三棱锥内接于一个球,则经过球心的一个截面图形可能是 .ABCDEFABCDEF例4 已知球的半径为10cm,一个截面圆的面积是36 cm2,则球心到截面圆圆心的距离是 .小结与反思:课后作业:P9习题1.1A组:3。
1.1.2简单组合体的结构特征1.2空间几何体的三视图
简单组合体
日常生活中我们常用到的日用品,比如:消毒液、 暖瓶、洗洁精等的主要几何结构特征是什么? 由柱、锥、台、球组成了一些简单的组合体.认 识它们的结构特征要注意整体与部分的关系.
圆柱
圆台
圆柱
简单组合体
走在街上会看到一些物体,它们的主要几何结构特 征是什么?
简单组合体
D
A B a b C D A B C
d
c a b
d
c
投射线与投影面 相倾斜的平行投 影法 -----斜投影法
平行投影法
投射线与投影面相互垂 直的平行投影法 ----------正投影法。
中心投影形成的直观图能非常逼真地反映原来的物 体,主要运用于绘画领域。
平行投影形成的直观图则能比较精确地反映原来物体 的形状和特征。因此更多应用于工程制图或技术图样
正视图
侧视图
俯视图
四棱柱
由三视图想象几何体
下面是一些立体图形的三视图,请根据视 图说出立体图形的名称:
正视图
左视图
圆锥 俯视图
由三视图想象几何体
一个几何体的三视图如下,你能说出它是 什么立体图形吗?
四棱锥
回忆初中已经学过的正方体、长方体、圆 柱、圆锥、球的三视图.
正方体的三视图
俯
左
长方体的三视图
俯
左
长方体
圆柱的三视图
俯
左
圆柱
圆锥的三视图
俯
左
圆锥
球的三视图
俯
左
球体
小节三视图有关概念
“视图”是将物体按正投影法向投影面投射 时所得到的投影图. 光线自物体的前面向后投影所得的投影图 称为“正视图” ,自左向右投影所得的投影图 称为“侧视图”,自上向下投影所得的投影图 称为“俯视图”.
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.。
第九章 立体几何9-1空间几何体的结构特征及其直观图、三视图
2.空间点、直线、平面之间的位置关系 这一部分是立体几何的核心.其中四个公理 及其推论是立几理论体系的基础,是空间中 确定平面的依据,是空间中平移变换的依据, 是空间问题转化为平面问题的依据,是作图 的依据,线面的平行与垂直关系是本章的主 体内容,故高考命题一是以客观题形式考查 对线线、线面、面面位置关系的理解与掌 握.二是通过大题考查对空间线线、线面、 面面的平行与垂直的判定与性质定理的掌握, 及有关角与距离的求法.以多面体与旋转体 为载体,结合三视图、直观图及面积、体积 的计算是命题的主要方向.
●课程标准 一、空间几何体 1.利用实物模型、计算机软件观察大量空 间图形,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 别上述几何体的三视图所表示的立体模型, 会使用材料制作模型,会用斜二测画出它们 的直观图.
3.空间向量与立体几何(理)
高考试题中的立体几何解答题,包括部分选 择、填空题,大多都可以使用空间向量来解 答.高考在注重对立体几何中传统知识和方 法考查的同时,加大了对空间向量的考 查.给考生展现综合利用所学知识解决实际 问题的才能提供更宽阔的舞台.
这一部分高考命题主要有以下几个方面:
、锥、台、球等基本几何体组合而成的 几何体叫做组合体. 8.平行投影 (1)平行投影的有关概念 平行投影:已知图形F,直线l与平面α相交 (下图),过F上任意一点M作直线MM′平行于l, 交平面α于点M′,则点M′叫做M在平面α内关 于直线l的平行投影(或象).
图形的平行投影:如果图形F上的所有点在 平面α内关于直线l的平行投影构成图形F′, 则F′叫做图形F在平面α内关于直线l的平行投 影.平面α叫做投射面,l叫做投射线.
新人教A版必修高中数学第一章空间几何体《简单组合体的结构特征》
②四棱锥的四个侧面都可以是直角三角形
③有两个面互相平行,其余各面都是梯形的多面体是棱台
④四面体都是三棱锥.
(A)②④
(B)①②
(C)①②③
(D)②③④
解析:(1)①错误;反例:将两个相同的斜平行六面体叠放;②正确,在长方 体中可以截出;③错误,侧棱可能无法聚成一点;④正确.故选A.
(2)下列叙述正确的是( ) (A)直角三角形围绕一边旋转而成的几何体是圆锥 (B)用一个平面截圆柱,截面一定是圆面 (C)圆锥截去一个小圆锥后,剩下的是一个圆台 (D)通过圆台侧面上一点有无数条母线
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__形叫面做
棱锥的侧面;各侧面的
叫的做公棱共锥顶的顶点点;相邻侧面
叫做棱锥的侧棱.
公共边
图形
表示法
用顶点和底面各顶 点的字母表示,如 左图中棱锥可表示
为S棱-A锥BC_D________
一条
以直角三角形的______
__直__角___边___所在直线为旋
1.空间几何体的分类
自主学习
知识探究
多面体
由若干个 平面多边形围成
的几何体
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
面:围成多面体的各个 多边形 . 棱:相邻两个面的 公共边 . 顶点: 棱与棱 的公共点.
轴:形成旋转体旋转所绕
的_____定__直__线
探究2:(教师备用) 如图所示,将一个直角三角形绕其一边旋转,得到的几 何体是什么?
答案:如图所示.
绕任一直角边旋转,都将得到一个圆锥,但是底面半径不同,分别是BC,AB, 母线长都是斜边AC. 绕其斜边AC旋转,得到的是一个组合体,由两个同底面的圆锥组成.
人教版高一数学必修二辅导讲义:1.1空间几何体的结构
第一章、空间几何体1.1空间几何体的结构1.1.1柱、锥、台、球的结构特征(一)课本知识:1.空间几何体(1)空间几何体的定义空间中的物体都占据着空间的一局部,假设只考虑这些物体的形状和大小,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.类别多面体旋转体定义由假设干个围成的几何体由一个平面图形绕它所在平面内的一条旋转所形成的.图形相关概念面:围成多面体的各个.棱:相邻两个面的.顶点:的公共点.轴:形成旋转体所绕的 .2.多面体多面体定义图形及表示相关概念棱柱有两个面互相,其余各面都是,并且每相邻两个四边形的公共边都互相,由这些面所围成的多面体叫做棱柱.如图可记作:棱柱底面(底):两个互相平行的面.侧面:.侧棱:相邻侧面的.顶点:侧面与底面的.棱锥有一个面是,其余各面都是有一个公共顶点的,由这些面所围成的多面体叫做棱锥如图可记作:棱锥底面(底):面.侧面:有公共顶点的各个.侧棱:相邻侧面的.顶点:各侧面的.棱台用一个的平面去截棱锥,底面与截面之间的局部叫做棱台.如图可记作:棱台上底面:原棱锥的.下底面:原棱锥的.侧面:其余各面.侧棱:相邻侧面的公共边.顶点:侧面与上(下)底面的公共顶点.知识梳理:要点一棱柱、棱锥、棱台的概念1.棱柱的结构特征侧棱都相等,侧面都是平行四边形,两个底面相互平行;2.棱锥的结构特征有一个面是多边形,其余各面是有一个公共顶点的三角形;3.棱台的结构特征上下底面相互平行,各侧棱的延长线交于同一点.典型例题1、有以下说法:①有两个面平行,其余各面都是平行四边形所围成的几何体一定是棱柱;②各个面都是三角形的几何体是三棱锥;③用一个平行于棱锥底面的平面去截棱锥,得到的几何体叫做棱台;④棱柱的各相邻侧面的公共边互相平行.以上说法中,正确说法的序号是________(写出所有正确说法的序号).反应训练1、有以下说法:①一个棱锥至少有四个面;②如果四棱锥的底面是正方形,那么这个四棱锥的四条侧棱都相等;③五棱锥只有五条棱;④用与底面平行的平面去截三棱锥,得到的截面三角形和底面三角形相似.以上说法中,正确说法的序号是________(写出所有正确说法的序号).典型例题2、长方体ABCD-A′B′C′D′,当用平面BCFE把这个长方体分成两局部后,各局部形成的多面体还是棱柱吗?如果不是,请说明理由;如果是,指出底面及侧棱.反应训练2、以下说法:①有两个面互相平行,其余的面都是平行四边形的几何体的侧棱一定不相交于一点,故一定不是棱台;②两个互相平行的面是平行四边形,其余各面是四边形的几何体不一定是棱台;③两个互相平行的面是正方形,其余各面是四边形的几何体一定是棱台.其中正确的个数为( ) A.3 B.2 C.1 D.0 要点三多面体的外表展开图1.绘制多面体的外表展开图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,便可得到其外表展开图.2.假设是给出多面体的外表展开图,来判断是由哪一个多面体展开的,那么可把上述过程逆推.典型例题3、请画出以下图所示的几何体的外表展开图.反应训练3、根据右图所给的几何体的外表展开图,画出立体图形1.1.1柱、锥、台、球的结构特征(二)1.1.2简单组合体的结构特征课本知识:1.旋转体旋转体结构特征图形表示圆柱以矩形的一边所在直线为旋转轴,其余三边旋转形成的所围成的旋转体叫做圆柱.旋转轴叫做圆柱的轴;于轴的边旋转而成的圆面叫做圆柱的底面;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,于轴的边都叫做圆柱侧面的母线我们用表示圆柱轴的字母表示圆柱,左图可表示为圆锥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所围成的旋转体叫做圆锥我们用表示圆锥轴的字母表示圆锥,左图可表示为圆台用平行于的平面去截圆锥,底面与截面之间的局部叫做圆台我们用表示圆台轴的字母表示圆台,左图可表示为球以半圆的直径所在直线为旋转轴,旋转一周所形成的旋转体叫做球体,简称球.半圆的圆心叫做球的,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球心字母进行表示,左图可表示为(1)定义:由组合而成的几何体叫做简单组合体.(2)简单组合体的两种根本形式:由简单几何体而成;由简单几何体一局部而成.特别提醒:圆是一条封闭的曲线,圆面是一个圆围成的圆内平面.球是几何体,球面是指半圆沿直径旋转形成的曲面,球是旋转体.知识梳理:要点一、旋转体的结构特征圆柱、圆锥、圆台、球从生成过程来看,它们分别是由矩形、直角三角形、直角梯形、半圆绕着某一条直线旋转而成的几何体,因此它们统称为旋转体.但应注意的是:所谓旋转体就是一个平面图形绕着这个平面图形所在的平面内一条直线旋转一周所得到的几何体,因此它还含有除圆柱、圆锥、圆台、球之外的几何体.典型例题1、以下说法:①在圆柱的上、下两底面的圆周上各取一点,那么这两点的连线是圆柱的母线;②圆锥的顶点与底面圆周上任意一点的连线是圆锥的母线;③在圆台上、下两底面的圆周上各取一点,那么这两点的连线是圆台的母线;④圆柱的任意两条母线相互平行.其中正确的选项是( )A.①②B.②③C.①③D.②④反应训练1、以下说法中正确的选项是( )A.圆台是直角梯形绕其一边旋转而成的B.圆锥是直角三角形绕其一边旋转而成的C.圆柱不是旋转体D.圆台可以看作是平行于底面的平面截一个圆锥而得到的要点二圆柱、圆锥、圆台的侧面展开图把柱、锥、台体沿一条侧棱或母线展开成平面图,这样便把空间问题转化成了平面问题,对解决简单空间几何体的面积问题或侧面上(球除外)两点间的距离问题,是很有效的方法.典型例题2、如图,底面半径为1,高为2的圆柱,在A点有一只蚂蚁,现在这只蚂蚁要围绕圆柱由A点爬到B点,问蚂蚁爬行的最短距离是多少?反应训练2、假设本例中蚂蚁围绕圆柱转两圈,如下图,那么它爬行的最短距离是多少?要点三简单组合体的结构特征判断实物图是由哪些简单几何体所组成的图形问题,首先要熟练掌握简单几何体的结构特征,其次要善于将复杂的组合体“分割〞成几个简单的几何体.简单组合体有以下三种形式:1.多面体与多面体的组合体:即由两个或两个以上的多面体组合而成的几何体.2.多面体与旋转体的组合体:即由一个多面体与一个旋转体组合而成的几何体.3.旋转体与旋转体的组合体:即由两个或两个以上的旋转体组合而成的几何体.典型例题3、请描述如下图的组合体的结构特征.反应训练3、说出以下几何体的结构特征.一、选择题1.以下说法中正确的选项是( )A .棱柱中两个互相平行的平面一定是棱柱的底面B .棱柱的面中,至少有两个面互相平行C .棱柱中一条侧棱的长叫棱柱的高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2.如图,D ,E ,F 分别是等边△ABC 各边的中点,把该图按虚线折起,可以得到一个( )A .棱柱 B .棱锥 C .棱台 D .旋转体3.以下三个说法,其中正确的选项是( )①用一个平面去截棱锥,棱锥底面和截面之间的局部是棱台; 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; 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. A .0个 B .1个 C .2个 D .3个4.在长方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,AB =3,AD =2,CC 1=1,一条绳子从点A 沿外表拉到点C 1,那么绳子的最短的长是( )A .3 2 B .2 5 C.26 D .65.如图,以下几何体中,________是棱柱,________是棱锥,________是棱台.6.在正方体上任意选择4个顶点,它们可能是如下各种几何图形的4个顶点,这些几何体是________(写出所有正确结论的序号).①矩形;②不是矩形的平行四边形;③有三个面为等腰直角三角形,有一个面为等边三角形的四面体;④每个面都是等边三角形的四面体;⑤每个面都是直角三角形的四面体.7.在如下图的三棱柱ABC -A 1B 1C 1中,请连接三条线,把它分成三局部,使每一局部都是一个三棱锥.8.如下图,在正三棱柱ABC -A 1B 1C 1中,AB =2,AA 1=2,由顶点B 沿棱柱侧面(经过棱AA 1)到达顶点C 1,与AA 1的交点记为M .求:(1)三棱柱侧面展开图的对角线长;(2)从B 经M 到C 1的最短路线长及此时A 1MAM的值.1.以下说法正确的选项是( )A.圆锥的母线长等于底面圆直径B.圆柱的母线与轴垂直C.圆台的母线与轴平行D.球的直径必过球心2.底面半径为2且底面水平放置的圆锥被过高的中点且平行于底面的平面所截,那么截得的截面圆的面积为( )A.πB.2π C.3πD.4π3.以下说法正确的有( )①球的半径是球面上任意一点与球心的连线段②球的直径是球面上任意两点间的连线段③用一个平面截一个球,得到的是一个圆④不过球心的截面截得的圆的半径小于球半径A.①② B.①④ C.①②④D.③④4.如下图的几何体,关于其结构特征,以下说法不正确的选项是( )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5.给出以下说法:(1)直角三角形绕一边旋转得到的旋转体是圆锥(2)夹在圆柱的两个平行截面间的几何体还是一个旋转体(3)圆锥截去一个小圆锥后剩余局部是圆台(4)通过圆台侧面上一点,有无数条母线其中正确的说法是________(写出所有正确说法的序号).6.把一个圆锥截成圆台,圆台的上下底面半径之比是14,母线长为10,那么圆锥的母线长是________.7.如图(1)所示,正三棱柱的底面边长是4cm、过BC的一个平面交侧棱AA′于D,假设AD的长为2cm,求截面△BCD的面积.图(1) 图(2)8.从一个底面半径和高都是R的圆柱中,挖去一个以圆柱上底面为底,下底面中心为顶点的圆锥,得到如以下图所示的几何体.如果用一个与圆柱下底面距离等于l并且平行于底面的平面去截它,求所得截面的面积.。
教师资格证考试高中数学必修2思维导图
1.2.3 空间几何体的直观图
1)提出如何绘制几何体直观图问题。 2)用斜二测画法作出正六边形、长方体、简单组合体直观图。
探究:(1)奖杯三视图,能否想象出它的几何结构特征,并画出它的直观图?(2)三视图和直观图能够从不同侧面、不同角度 认识几何体的结构,它们各有哪些特点?二者关系如何?
1)课程导入方法:回顾前面已学的几何体结构特征和视图方面知识,导入将要学习的知识。
3)探究:如图(板书绘制四面体图),已知AB⊥平面BCD,BC⊥CD,你能发现哪些平面互相垂直,为什么?
2.3.3 直线与平面垂直的性质
1)思考:①如图(板书绘图),长方体ABCD-A'B'C'D'中,棱AA',BB',CC',DD',所在的直线都垂直于平面ABCD, 它们之间具有什么位置关系?②如图(板书绘图),已知直线a,b和平面α。如果a⊥α,b⊥α,那么,直线a,b一定平行吗?
2.2.3 直线与平面平行的性质
1)思考:①如果一条直线与一个平面平行,那么这条直线与这个平面内的直线有哪些位置关系? ②教室内日光灯管所在的直线与地面平行,如何在地面上作一条直线与灯管所在的直线平行?
2)通过绘图解决思考中的问题,引出相应定理,并通过例子掌握该定理的运用。
2.2.4 平面与平面平行的性质
3)通过生活实例(展示照相机三脚架和测量用的平板仪图片)引入:公理2。
4)思考:如图,把三角板的一个角立在课桌表面上,三角板所在的平面与桌面所在的平面是否只相交于一点B?为什么?
5)分析思考问题,并观察长方体相交平面,从而引入:公理3及其符号表示。 通过例子掌握点、直线、平面之间位置关系的符号表示方法。
1.2 空间几何体的三视图和直观图
高中数学第一章空间几何体1.1空间几何体的结构1.1.2圆柱圆锥圆台球简单组合体的结构特征学案新人教A版必修2
§1.1.2 圆柱、圆锥、圆台、球及简单组合体的结构特征学习目标1. 感受空间实物及模型,增强学生的直观感知;2. 能根据几何结构特征对空间物体进行分类;3. 能概述圆柱、圆锥、圆台台体、球的结构特征;4. 能描述一些简单组合体的结构.学习过程一、课前准备(预习教材P5~ P7,找出疑惑之处)复习:①______________________________叫多面体,______________________________________叫旋转体.②棱柱的几何性质:_______是对应边平行的全等多边形,侧面都是________,侧棱____且____,平行于底面的截面是与_____全等的多边形;棱锥的几何性质:侧面都是______,平行于底面的截面与底面_____,其相似比等于____________.引入:上节我们讨论了多面体的结构特征,今天我们来探究旋转体的结构特征.二、新课导学※探索新知探究1:圆柱的结构特征问题:观察下面的旋转体,你能说出它们是什么平面图形通过怎样的旋转得到的吗?新知1;以矩形的一边所在直线为旋转轴,其余三边旋转形成的曲面所围成的几何体,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,如图所示:圆柱用表示它的轴的字母表示,图中的圆柱可表示为.圆柱和棱柱统称为柱体.探究2:圆锥的结构特征问题:下图的实物是一个圆锥,与圆柱一样也是平面图形旋转而成的. 仿照圆柱的有关定义,你能定义什么是圆锥以及圆锥的轴、底面、侧面、母线吗?试在旁边的图中标出来.新知2: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圆锥.圆锥也用表示它的轴的字母表示.棱锥与圆锥统称为锥体.探究3:圆台的结构特征问题:下图中的物体叫做圆台,也是旋转体.它是什么图形通过怎样的旋转得到的呢?除了旋转得到以外,对比棱台,圆台还可以怎样得到呢?新知3;直角梯形以垂直于底边的腰所在的直线为旋转轴,其余三边旋转形成的面所围成的旋转体叫圆台(frustum of a cone).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也是圆台. 圆台和圆柱、圆锥一样,也有轴、底面、侧面、母线,请你在上图中标出它们,并把圆台用字母表示出来. 棱台。
8.1.2圆柱、圆锥、圆台、球、简单组合体的结构特征课件(人教版)
O
B
圆锥SO
基本立体图形
圆台的相关概念
用平行于圆锥底面的平面去截圆锥,底面与截面之
间部分叫做圆台.
S
★ 圆台的轴:
轴
圆锥的轴 (SO);
★ 圆台的底面:
底
圆锥的底面和截面;(圆面O与圆面O′) 面
A′
O′
B′
★ 圆台的侧面:
A
圆锥的侧面在底面和截面之间的部分; 母线
★ 圆台的母线:
圆锥的母线在底面和截面之间的部分;(AA′、BB′)
图形360°得到几何体②;
基本立体图形
思考: (1)与圆柱底面平行的平面截圆柱所得截面的形状为_________;
圆柱的轴截面(过圆柱的轴的截面) 的形状为_________;
基本立体图形
思考: (2)圆锥的轴截面的形状为_________;
过圆锥的顶点的截面的形状为_________;
基本立体图形
基本立体图形
【练习】描述下列组合体的结构特征
【解析】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.
基本立体图形
【例2】如图,将直角梯形ABCD绕边AB所在的直线旋转一周,由此形成 的几何体是由哪些简单几何体组成的? 【解析】画出形成的几何体如图所示.
8.1 基本立体图形
基本立体图形
复习回顾
1.空间几何体
空间几何体: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。 多面体:由若干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.
圆柱圆锥圆台球及简单组合体的结构特征
(2)棱锥结构特征的有____________; (3)圆柱结构特征的有____________; (4)圆锥结构特征的有____________; (5)棱台结构特征的有____________; (6)圆台结构特征的有____________; (7)球结构特征的有______________; (8)简单组合体有________________.
球的大圆有( A.一个 C.零个
B.无穷多个 D.一个或无穷多个
解析:“无穷多个”是指“A,B,球心在一条直线上”的 情况.大圆就是经过球心最大的轴截面。
3.构成简单组合体的两种基本形式. 一种是由简单几何体拼接而成;另一种是由简单几何体截
去或挖去一部分而成.
圆柱
圆锥
截面之间的部分叫做圆台.
平行
(4)球:以半圆的________所在直线为旋转轴,半圆面旋转
直径
直角边
练习 1:给出下列命题,其中正确命题的个数是(
)
①圆柱的底面是圆;②经过圆柱任意两条母线的截面是一 个矩形;③连接圆柱上下底面圆周上两点的线段是圆柱的母线;
④圆柱的任意两条母线互相平行.
C
A.1 个
题型2 旋转体的构成 ) 例2:如图 1-1-5 是由哪个平面图形旋转得到的( 图 1-1-5 答案:A
【变式与拓展】 如图 1-1-6,一个直角三角形绕直线 l 旋转会形成一 个什么图形?画出所得到的几何体. 图 D4 图 1-1-6 解:如图 D4.
有关截面问题
题型3
▲例3:一个正方体内接于一个球,过球心作一个截面,则 在图 1-1-7 中,可能是截面的是__________. 图 1-1-7 思维突破:在组合体内取截面时,要注意交点是否在截面 上,如:当截面过对角面时,得(2);当截面平行正方体的其中 一个侧面时,得(3);当截面不平行于任一侧面且不过对角面时, 得(1),只要是过球心就不可能截出(4). 答案:(1)(2)(3)
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母
B’ 轴 (3)平行于轴的边旋转而
线
侧 成的曲面 叫做圆柱的侧面。
面
(4)无论旋转到什么位置,不垂
A
O
底面 直于轴的边都叫做圆柱的母线。
B
S
五、圆锥的结构特征
定义:以直角三角形的一条直角边所
直角三角形
在直线为旋转轴,其余两边旋转而成 的面所围成的旋转体叫做圆锥。
BO
母 线
A
A
顶点 S
(1)旋转轴叫做圆锥的轴。
(2) 垂直于轴的边旋转而成的 圆面叫做圆锥的底面。
轴 (3)不垂直于轴的边旋转而成
侧 的曲面叫做圆锥的侧面。 面 (4)无论旋转到什么位置,不
垂直于轴的边都叫做圆锥的母
O
线。
B
六、圆台的结构特征
定义:用一个平行于圆锥底面的平面去截 圆锥,底面与截面之间的部分,这样的几 何体叫做圆台。
O'
母线 O
思考:具备哪些性质的几何体叫做棱柱?
D1
C1
A1
B1
A1
C1 B1
A1 B1
E1 D1 C1
D A
C BA
C A
BB
E D
C
1、定义: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,由这些面所围成的几何体叫做棱柱。
底面 侧面 侧棱
顶点
定义: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,由这些面所围成的几何体叫做棱柱。
经典的建筑给人以美的享受,你想知道其中的奥秘吗?
刚才展示的图中,与其他几何体相比,以下几个具 有什么样的共同的结构特征?
①有两个面互相平行;
图片回放
②其余各面都是平行四边形;
③其余每相邻的两个四边形的公共边都互相平行.
问具如虑间题有果其图怎1我 它 形:样们 因 就观的只 素 叫察形考 , 做下状虑那空面?物么间的我体由几图们的这何片如些体形,何物状。描这体和述些抽大它图象小们片出,的中来而形的的不状物空考?体
球。
(1)半圆的半径叫做球的半径。
(2)半圆的圆心叫做球心。
A
(3)半圆的直径叫做球的直径。
半径
O
2、球的表示: 用表示球心的字
球心 母表示,如球O
B
球面: 半圆弧旋转所成的曲面. 轴
其中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
想 用一个平面去截球体得到的截 一 面是什么图形? 想 ? 性质3:用一个平面去截球体
底面 轴 侧面
底面
想 一
1.平行于圆柱,圆锥,圆台的 底面的截面是什么图形?
想 2.过圆柱,圆锥,圆台的旋转
? 轴的截面是什么图形?
性质1:平行于底面的截面都是圆。 性质2:过轴的截面(轴截面)分别是全等的矩
形,等腰三角形,等腰梯形。
七、球的结构特征
球的定义: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
3、棱柱的表示法(下图)
用平行的两底面多边形的字母表示棱 柱,如:棱柱ABCDE- A1B1C1D1E1 。
课堂练习:
1. 下面的几何体中,哪些是棱柱?
二、棱锥的结构特征
观察下列几何体,有什么相同点?
1、棱锥的概念
பைடு நூலகம்
有一个面是多边形,其余各面是有一个公
共顶点的三角形, 由这些面所围成的几何
体叫做棱锥。 S
面体的棱,如棱AB,棱AA.
D
B
C
面
棱与棱的公共点叫做 棱
多面体的顶点,如顶点A,D. A
D
C
B
我们把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.
B A
这条定直线叫做旋转体的轴.
轴
B
A
O
多面体
棱 柱
棱 锥
棱台
旋转体
球
圆柱
圆锥
圆台
一、 棱柱的结构特征:观察下列几何体并
C B1 1
2、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… 3、棱台的表示法:棱台用表示上、下底面各顶 点的字母来表示,如右图,棱台ABCD-A1B1C1D1 。
4、用正棱锥截得的棱台叫作正棱台。
辨析
判断:下列几何体是不是棱台,为什么?
(1)
(2)
棱柱、棱锥、棱台的结构特征比较
棱台的上底面扩大 上下底面全等
棱台的上底面缩小 为一个点
旋转一周。。。
矩形
直角三角形
直角梯形
半圆
圆柱
圆锥
圆台
球
四、圆柱的结构特征
O1 定义:以矩形的一边所在直线为旋转轴,
矩 形 其余三边旋转形成的曲面所围成的旋转体
叫做圆柱。
O
(1)旋转轴叫做圆柱的轴。
(2) 垂直于轴的边旋转而
AA’’
O’
成的圆面叫做圆柱的底面。
棱锥的顶点
棱锥的侧棱
D
棱锥的侧面
E A
C 棱锥的底面
B
思考
下列命题是否正确? 有一个面是多边形,其余各面都是三角 形的立体图形一定是棱锥.
明矾晶体
S
A
B
C
D
2、棱锥的分类:
按底面多边形的边数,可以分为三棱锥、
四棱锥、五棱锥、…… 3、棱锥的表示方法:用表示顶点和底面的字
母表示,如四棱锥S-ABCD。
思考:
命题是否正确, 为什么?
有两个面互相平行, 其余各面都是平行四 边形的几何体是棱柱.
2、棱柱的分类:棱柱的底面可以是三角形、 四边形、五边形、 …… 我们把这样的棱柱分 别叫做三棱柱、四棱柱、五棱柱、……
三棱柱
四棱柱
五棱柱
侧棱不垂直于底的棱柱叫做斜棱柱。
侧棱垂直于底的棱柱叫做直棱柱。
底面是正多边形的直棱柱叫做正棱柱。
4、如果一个棱锥的底面是正多边形,并且顶点在 底面的射影是底面的中心,这样的棱锥是正棱锥.
三、棱台的结构特征
1、棱台的概念: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。
A1
D1 B1C1
A1 D1
C B1
1
A1 D1
C B1 1
上底面
侧面 侧棱 下底面 顶点
A1 D1
结构特征 棱柱
棱锥
棱台
定义
底面 侧面
两底面是全等的 多边形
平行四边形
侧棱
平行且相等
平行于底面 的截面
过不相邻两 侧棱的截面
与两底面是全等的 多边形
平行四边形
多边形 三角形
两底面是相似的 多边形
梯形
相交于顶点
延长线交于一点
与底面是相似的 与两底面是相似的
多边形
多边形
三角形
梯形
思考:既然棱柱、棱锥、棱台都 是多面体,那么它们之间有怎样 的关系?当底面发生变化时,它 们能否相互转化?
得到的截面是一个圆。
问题2:观察上述空间几何体,构成这些空间几何 体的面有什么特点?
多面体
旋转体
问题3:如何定义多面体与旋转体呢?
定义
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。
围成多面体的各个多边形叫做多面
体的面,如 面 A B C D , 面 B C C B .
顶点
相邻两个面的公共边叫做多 A