必修二空间几何体教师版
高中数学必修二教师用书
高中数学必修二教师用书第一章空间几何体空间几何体的结构第一课时棱柱、棱锥、棱台的结构特征空间几何体的分类分类定义图形及表示相关概念空间几何体多面体由若干个平面多边形围成的几何体,叫做多面体面:围成多面体的各个多边形棱:相邻两个面的公共边顶点:棱与棱的公共点空间几何体旋转体由一个平面图形绕着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轴:形成旋转体所绕的定直线棱柱、棱锥、棱台的结构特征分类定义图形及表示相关概念棱柱有两个面互相平行,其余各面都是四边形,并且每相邻两个四边形的公共边都互相平行,由这些面所围成的多面体叫做棱柱如图可记作:棱柱ABCDA′B′C′D′底面(底):两个互相平行的面侧面:其余各面侧棱:相邻侧面的公共边顶点:侧面与底面的公共顶点棱锥有一个面是多边形,其余各面都是有一个公共顶点的三角形,由这些面所围成的多面体叫做棱锥如图可记作:棱锥SABCD底面(底):多边形面侧面:有公共顶点的各个三角形面侧棱:相邻侧面的公共边顶点:各侧面的公共顶点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如图可记作:棱台ABCDA′B′C′D′上底面:原棱锥的截面下底面:原棱锥的底面侧面: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[活学活用]下列关于棱柱的说法:①所有的面都是平行四边形;②每一个面都不会是三角形;③两底面平行,并且各侧棱也平行;④棱柱的侧棱总与底面垂直.其中正确说法的序号是________.解析:①错误,棱柱的底面不一定是平行四边形;②错误,棱柱的底面可以是三角形;③正确,由棱柱的定义易知;④错误,棱柱的侧棱可能与底面垂直,也可能不与底面垂直.所以说法正确的序号是③. 答案:③[典例] (1)下列三种叙述,正确的有( )①用一个平面去截棱锥,棱锥底面和截面之间的部分是棱台;②两个底面平行且相似,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(2)下列说法正确的有________个.①有一个面是多边形,其余各面都是三角形的几何体是棱锥.②正棱锥的侧面是等边三角形.③底面是等边三角形,侧面都是等腰三角形的三棱锥是正三棱锥.[解析] (1)本题考查棱台的结构特征.①中的平面不一定平行于底面,故①错;②③可用如图的反例检验,故②③不正确.故选A.(2)①不正确.棱锥的定义是: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.而“其余各面都是三角形”并不等价于“其余各面都是有一个公共顶点的三角形”,故此说法是错误的.如图所示的几何体满足此说法,但它不是棱锥,理由是△ADE和△BCF无公共顶点.②错误.正棱锥的侧面都是等腰三角形,不一定是等边三角形.③错误.由已知条件知,此三棱锥的三个侧面未必全等,所以不一定是正三棱锥.如图所示的三棱锥中有AB=AD=BD=BC=CD.满足底面△BCD为等边三角形.三个侧面△ABD,△ABC,△ACD都是等腰三角形,但AC长度不一定,三个侧面不一定全等.[答案] (1)A (2)0判断棱锥、棱台形状的2个方法(1)举反例法:结合棱锥、棱台的定义举反例直接判断关于棱锥、棱台结构特征的某些说法不正确.(2)直接法:棱锥棱台定底面只有一个面是多边形,此面即为底面两个互相平行的面,即为底面看侧棱相交于一点延长后相交于一点[活学活用]用一个平面去截一个三棱锥,截面形状是( )A.四边形B.三角形C.三角形或四边形D.不可能为四边形解析:选C 如果截面截三棱锥的三条棱,则截面形状为三角形(如图①),如果截面截三棱锥的四条棱则截面为四边形(如图②).多面体的平面展开图问题[典例] 如图是三个几何体的侧面展开图,请问各是什么几何体?[解] 由几何体的侧面展开图的特点,结合棱柱,棱锥,棱台的定义,可把侧面展开图还原为原几何体,如图所示.所以①为五棱柱,②为五棱锥,③为三棱台.(1)解答此类问题要结合多面体的结构特征发挥空间想象能力和动手能力.(2)若给出多面体画其展开图时,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.(3)若是给出表面展开图,则可把上述程序逆推.[活学活用]下列四个平面图形中,每个小四边形都是正方形,其中可以沿相邻正方形的公共边折叠围成一个正方体的是( )解析:选C 将四个选项中的平面图形折叠,看哪一个可以围成正方体.层级一学业水平达标1.下面的几何体中是棱柱的有( )A.3个B.4个C.5个D.6个解析:选C 棱柱有三个特征:(1)有两个面相互平行;(2)其余各面是四边形;(3)侧棱相互平行.本题所给几何体中⑥⑦不符合棱柱的三个特征,而①②③④⑤符合,故选C.2.下面图形中,为棱锥的是( )A.①③B.①③④C.①②④D.①②解析:选C 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.3.下列图形中,是棱台的是( )解析:选C 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.4.一个棱锥的各棱长都相等,那么这个棱锥一定不是( )A.三棱锥B.四棱锥C.五棱锥D.六棱锥解析:选D 由题意可知,每个侧面均为等边三角形,每个侧面的顶角均为60°,如果是六棱锥,因为6×60°=360°,所以顶点会在底面上,因此不是六棱锥.5.下列图形中,不能折成三棱柱的是( )解析:选C C中,两个底面均在上面,因此不能折成三棱柱,其余均能折为三棱柱.6.四棱柱有________条侧棱,________个顶点.解析:四棱柱有4条侧棱,8个顶点(可以结合正方体观察求得).答案:4 87.一个棱台至少有________个面,面数最少的棱台有________个顶点,有________条棱.解析:面数最少的棱台是三棱台,共有5个面,6个顶点,9条棱.答案:5 6 98.一棱柱有10个顶点,其所有的侧棱长的和为60 cm,则每条侧棱长为________cm.解析:该棱柱为五棱柱,共有5条侧棱,每条侧棱长都相等,∴每条侧棱长为12 cm.答案:129.根据下列关于空间几何体的描述,说出几何体的名称:(1)由6个平行四边形围成的几何体;(2)由7个面围成的几何体,其中一个面是六边形,其余6个面都是有一个公共顶点的三角形;(3)由5个面围成的几何体,其中上、下两个面是相似三角形,其余3个面都是梯形,并且这些梯形的腰延长后能相交于一点.解:(1)这是一个上、下底面是平行四边形,4个侧面也是平行四边形的四棱柱.(2)这是一个六棱锥.(3)这是一个三棱台.10.如图所示是一个三棱台ABCA′B′C′,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:过A′,B,C三点作一个平面,再过A′,B,C′作一个平面,就把三棱台ABCA′B′C′分成三部分,形成的三个三棱锥分别是A′ABC,BA′B′C′,A′BCC′.(答案不唯一)层级二应试能力达标1.关于空间几何体的结构特征,下列说法不正确的是( )A.棱柱的侧棱长都相等B.四棱锥有五个顶点C.三棱台的上、下底面是相似三角形D.有的棱台的侧棱长都相等解析:选B 根据棱锥顶点的定义可知,四棱锥仅有一个顶点.故选B.2.下列说法正确的是( )A.棱柱的底面一定是平行四边形B.棱锥的底面一定是三角形C.棱锥被平面分成的两部分不可能都是棱锥D.棱柱被平面分成的两部分可能都是棱柱解析:选D 棱柱与棱锥的底面可以是任意多边形,A、B不正确.过棱锥的顶点的纵截面可以把棱锥分成两个棱锥,C不正确.3.下列图形经过折叠可以围成一个棱柱的是( )解析:选D A、B、C中底面图形的边数与侧面的个数不一致,故不能围成棱柱.故选D.4.棱台不具有的性质是( )A.两底面相似B.侧面都是梯形C.侧棱都相等D.侧棱延长后都相交于一点解析:选C 只有正棱台才具有侧棱都相等的性质.5.一个无盖的正方体盒子的平面展开图如图,A,B,C是展开图上的三点,则在正方体盒子中,∠ABC=________.解析:将平面图形翻折,折成空间图形,可得∠ABC=60°.答案:60°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体的4个顶点,这些几何体是________.(写出所有正确结论的编号)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.解析:在正方体ABCDA1B1C1D1上任意选择4个顶点,它们可能是如下各种几何体的4个顶点,这些几何体是:①矩形,如四边形ACC1A1;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,如AA1BD;④每个面都是等边三角形的四面体,如ACB1D1;⑤每个面都是直角三角形的四面体,如AA1DC,故填①③④⑤.答案:①③④⑤7.如图在正方形ABCD中,E,F分别为AB,BC的中点,沿图中虚线将3个三角形折起,使点A,B,C重合,重合后记为点P.问:(1)折起后形成的几何体是什么几何体?(2)若正方形边长为2a,则每个面的三角形面积为多少?解:(1)如图折起后的几何体是三棱锥.(2)S△PEF=12a2,S△DPF=S△DPE=12×2a×a=a2,S△DEF=32a2.8.如图,已知长方体ABCDA1B1C1D1.(1)这个长方体是棱柱吗?如果是,是几棱柱?为什么?(2)用平面BCEF把这个长方体分成两部分,各部分几何体的形状是什么?解:(1)是棱柱.是四棱柱.因为长方体中相对的两个面是平行的,其余的每个面都是矩形(四边形),且每相邻的两个矩形的公共边都平行,符合棱柱的结构特征,所以是棱柱.(2)各部分几何体都是棱柱,分别为棱柱BB1FCC1E和棱柱ABFA1DCED1.第二课时圆柱、圆锥、圆台、球及简单组合体的结构特征预习课本P5~7,思考并完成以下问题1.常见的旋转体有哪些?是怎样形成的?2.这些旋转体有哪些结构特征?它们之间有什么关系?它们的侧面展开图和轴截面分别是什么图形?[新知初探]1.圆柱、圆锥、圆台、球分类定义图形及表示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面所围成的旋转体叫做圆柱.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我们用表示圆柱轴的字母表示圆柱,左图可表示为圆柱OO′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面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,左图可表示为圆锥SO圆台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我们用表示圆台轴的字母表示圆台,左图可表示为圆台OO′球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.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球心字母进行表示,左图可表示为球O[点睛] 球与球面是完全不同的两个概念,球是指球面所围成的空间,而球面只指球的表面部分.2.简单组合体(1)概念:由简单几何体组合而成的几何体叫做简单组合体.(2)构成形式:有两种基本形式:一种是由简单几何体拼接而成的;另一种是由简单几何体截去或挖去一部分而成的.[点睛] 要描述简单几何体的结构特征,关键是仔细观察组合体的组成,结合柱、锥、台、球的结构特征,对原组合体进行分割.[小试身手]1.判断下列命题是否正确.(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)直角三角形绕一边所在直线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是一圆柱( )(3)圆锥截去一个小圆锥后剩余部分是圆台( )(4)半圆绕其直径所在直线旋转一周形成球( )答案:(1)×(2)×(3)√(4)×2.圆锥的母线有( )A.1条B.2条C.3条D.无数条答案:D3.右图是由哪个平面图形旋转得到的( )解析:选A 图中几何体由圆锥、圆台组合而成,可由A中图形绕图中虚线旋转360°得到.旋转体的结构特征[典例] 给出下列说法:(1)圆柱的底面是圆面;(2)经过圆柱任意两条母线的截面是一个矩形面;(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)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)正确,圆柱的底面是圆面;(2)正确,如图所示,经过圆柱任意两条母线的截面是一个矩形面;(3)不正确,圆台的母线延长相交于一点;(4)不正确,圆柱夹在两个平行于底面的截面间的几何体才是旋转体.[答案] (1)(2)1.判断简单旋转体结构特征的方法(1)明确由哪个平面图形旋转而成;(2)明确旋转轴是哪条直线.2.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.[活学活用]给出以下说法:①球的半径是球面上任意一点与球心所连线段的长;②球的直径是球面上任意两点间所连线段的长;③用一个平面截一个球,得到的截面可以是一个正方形;④过圆柱轴的平面截圆柱所得截面是矩形.其中正确说法的序号是________.解析:根据球的定义知,①正确;②不正确,因为球的直径必过球心;③不正确,因为球的任何截面都是圆;④正确.答案:①④简单组合体[典例] 将一个等腰梯形绕着它的较长的底边所在直线旋转一周,所得的几何体包括( )A.一个圆台、两个圆锥B.两个圆台、一个圆柱C.两个圆台、一个圆柱D.一个圆柱、两个圆锥[解析] 图1是一个等腰梯形,CD为较长的底边.以CD边所在直线为旋转轴旋转一周所得几何体为一个组合体,如图2包括一个圆柱、两个圆锥.[答案] D解决简单组合体的结构特征相关问题,首先要熟练掌握各类几何体的特征,其次要有一定的空间想象能力.[活学活用]1.如图所示的简单组合体的组成是( )A .棱柱、棱台B .棱柱、棱锥C .棱锥、棱台D .棱柱、棱柱解析:选B 由图知,简单组合体是由棱锥、棱柱组合而成.2.如图,AB 为圆弧BC 所在圆的直径,∠BAC =45°.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.解:如图所示,这个组合体是由一个圆锥和一个半球体拼接而成的.圆柱、圆锥、圆台侧面展开图的应用[典例] P ,Q 两点,且PA =40 cm ,B 1Q =30 cm ,若一只蚂蚁沿着侧面从P 点爬到Q点,问:蚂蚁爬过的最短路径长是多少?[解] 将圆柱侧面沿母线AA 1展开,得如图所示矩形.∴A 1B 1=12·2πr =πr =10π(cm). 过点Q 作QS ⊥AA 1于点S ,在Rt △PQS 中,PS =80-40-30=10(cm),QS =A 1B 1=10π(cm).∴PQ =PS 2+QS 2=10π2+1(cm).即蚂蚁爬过的最短路径长是10π2+1 cm.求几何体表面上两点间的最小距离的步骤(1)将几何体沿着某棱(母线)剪开后展开,画出其侧面展开图;(2)将所求曲线问题转化为平面上的线段问题;(3)结合已知条件求得结果.[活学活用]如图,一只蚂蚁沿着长AB=7,宽BC=5,高CD=5的长方体木箱表面的A点爬到D点,则它爬过的最短路程为________.解:蚂蚁去过的路程可按两种情形计算,其相应展开图有2种情形如图,在图1中AD=AC2+CD2=122+52=13,在图2中AD=AB2+BD2=72+102=149,∵149<13,∴蚂蚁爬过的最短路程为149.层级一学业水平达标1.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,故应选B.2.下列命题中正确的是( )A.将正方形旋转不可能形成圆柱B.以直角梯形的一腰为轴旋转所得的旋转体是圆台C.圆柱、圆锥、圆台的底面都是圆面D.通过圆台侧面上一点,有无数条母线解析:选C 将正方形绕其一边所在直线旋转可以形成圆柱,所以A错误;B中必须以垂直于底边的腰为轴旋转才能得到圆台,所以B错误;通过圆台侧面上一点,只有一条母线,所以D错误,故选C.3.截一个几何体,所得各截面都是圆面,则这个几何体一定是( )A.圆柱B.圆锥C.球D.圆台解析:选C 由球的定义知选C.4.将边长为1的正方形以其一边所在的直线为旋转轴旋转一周,所得几何体的底面周长是( )A.4πB.8πC.2πD.π解析:选C 边长为1的正方形以其一边所在的直线为旋转轴旋转一周,得到的几何体是底面半径为1的圆,其周长为2π·1=2π.5.一个直角三角形绕斜边旋转360°形成的空间几何体是( )A.一个圆锥B.一个圆锥和一个圆柱C.两个圆锥D.一个圆锥和一个圆台答案:C6.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.答案:两个同底的圆锥组合体7.一个圆锥截成圆台,已知圆台的上下底面半径的比是1∶4,截去小圆锥的母线长为3 cm,则圆台的母线长为________ cm.解析:如图所示,设圆台的母线长为x cm,截得的圆台的上、下底半径分别为r cm,4r cm,根据三角形相似的性质,得33+x=r4r,解得x=9.答案:98.如图是一个几何体的表面展成的平面图形,则这个几何体是________.答案:圆柱9.如图,在△ABC中,∠ABC=120°,它绕AB边所在直线旋转一周后形成的几何体结构如何?解:旋转后的几何体结构如下:是一个大圆锥挖去了一个同底面的小圆锥.10.指出图中的三个几何体分别是由哪些简单几何体组成的.解:(1)几何体由一个圆锥、一个圆柱和一个圆台拼接而成.(2)几何体由一个六棱柱和一个圆柱拼接而成.(3)几何体由一个球和一个圆柱中挖去一个以圆柱下底面为底面、上底面圆心为顶点的圆锥拼接而成.层级二 应试能力达标1.下列结论正确的是( )A .用一个平面去截圆锥,得到一个圆锥和一个圆台B .经过球面上不同的两点只能作一个最大的圆C .棱锥的侧棱长与底面多边形的边长相等,则此棱锥可能是正六棱锥D .圆锥的顶点与底面圆周上的任意一点的连线都是母线解析:选D 须用平行于圆锥底面的平面截才能得到圆锥和圆台,故A 错误;若球面上不同的两点恰为最大的圆的直径的端点,则过此两点的大圆有无数个,故B 错误;正六棱锥的侧棱长必然要大于底面边长,故C 错误.故选D.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2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,其余各面均为三角形解析:选D 该几何体用平面ABCD 可分割成两个四棱锥,因此它是这两个四棱锥的组合体,因而四边形ABCD 是它的一个截面而不是一个面.故D 说法不正确.3.用一张长为8,宽为4的矩形硬纸卷成圆柱的侧面,则相应圆柱的底面半径是( )A .2B .2π C.2π或4π D.π2或π4解析:选C 如图所示,设底面半径为r ,若矩形的长8恰好为卷成圆柱底面的周长,则2πr =8,所以r =4π;同理,若矩形的宽4恰好为卷成圆柱的底面周长,则2πr =4,所以r =2π.所以选C.4.如图所示的几何体是由一个圆柱挖去一个以圆柱上底面为底面、下底面圆心为顶点的圆锥而得到的组合体,现用一个竖直的平面去截这个组合体,则截面图形可能是( )A.①②B.①③C.①④D.①⑤解析:选D 一个圆柱挖去一个圆锥后,剩下的几何体被一个竖直的平面所截后,圆柱的轮廓是矩形除去一条边,圆锥的轮廓是三角形除去一条边或抛物线的一部分,故选D.5.用一个平面去截几何体,如果截面是三角形,那么这个几何体可能是下面哪几种:________(填序号).①棱柱;②棱锥;③棱台;④圆柱;⑤圆锥;⑥圆台;⑦球.解析:可能是棱柱、棱锥、棱台与圆锥.答案:①②③⑤6.某地球仪上北纬30°纬线圈的长度为12πcm,如图所示,则该地球仪的半径是________cm.解析:如图所示,由题意知,北纬30°所在小圆的周长为12π,则该小圆的半径r=6,其中∠ABO=30°,所以该地球仪的半径R=6cos 30°=4 3 cm. 答案:4 37.圆台的母线长为2a ,母线与轴的夹角为30°,一个底面的半径是另一个底面的半径的2倍,求两底面的半径及两底面面积之和.解:设圆台上底面半径为r ,则下底面半径为2r .将圆台还原为圆锥,如图,则有∠ABO =30°.在Rt △BO ′A ′中,rBA ′=sin 30°,∴BA ′=2r . 在Rt △BOA 中,2rBA=sin 30°,∴BA =4r .又BA -BA ′=AA ′,即4r -2r =2a ,∴r =a .∴S =πr 2+π(2r )2=5πr 2=5πa 2.∴圆台上底面半径为a ,下底面半径为2a ,两底面面积之和为5πa 2.8.圆锥底面半径为1 cm ,高为 2 cm ,其中有一个内接正方体,求这个内接正方体的棱长.解:圆锥的轴截面SEF 、正方体对角面ACC 1A 1如图.设正方体的棱长为x cm ,则AA 1=x cm ,A 1C 1=2x cm.作SO ⊥EF 于点O ,则SO = 2 cm ,OE =1 cm.∵△EAA 1∽△ESO , ∴AA 1SO=EA 1EO, 即x2=1-22x1.∴x =22,即该内接正方体的棱长为22cm.空间几何体的三视图和直观图1.2.1&1.2.2 中心投影与平行投影空间几何体的三视图预习课本P11~14,思考并完成以下问题1.平行投影、正投影的定义是什么?2.正视图、侧视图、俯视图的定义分别是什么?3.怎样画空间几何体的三视图?4.如何识别三视图所表示的立体模型?[新知初探]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[点睛] 平行投影下,与投影面平行的平面图形留下的影子,与这个平面图形的形状和大小完全相同;而中心投影则不同.3.三视图[点睛] 三视图中的每种视图都是正投影.[小试身手]1.判断下列命题是否正确.(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)直线的平行投影是直线( )(2)圆柱的正视图与侧视图一定相同( )(3)球的正视图、侧视图、俯视图都相同( )答案:(1)×(2)×(3)√2.一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:选D 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.3.沿圆柱体上底面直径截去一部分后的物体如图所示,它的俯视图是( )解析:选D 从上面看依然可得到两个半圆的组合图形,注意看得到的棱画实线.中心投影与平行投影[典例] 下列命题中正确的是( )A.矩形的平行投影一定是矩形B.平行投影与中心投影的投影线均互相平行C.两条相交直线的投影可能平行D.如果一条线段的平行投影仍是一条线段,那么这条线段中点的投影必是这条线段投影的中点[解析] 平行投影因投影线的方向变化而不同,因而平行投影的形状不固定,故A不正确.平行投影的投影线互相平行,中心投影的投影线相交于一点,故B不正确.无论是平行投影还是中心投影,两条直线的交点都在两条直线的投影上,因而两条相交直线的投影不可能平行,故C不正确.两条线段的平行投影长度的比等于这两条线段长度的比,故D正确.[答案] D。
2018学年高中数学必修二教师用书配套课件:第一章空间
空间几何体
1.1 空间几何体的结构
第1课时 棱柱、棱锥、棱台的结构特征
【自主预习】
主题1:空间几何体 观察下面的图片,回答有关问题:
1.图片中,(1),(2),(3)代表的物体的形状有何特 点?由此你能得出什么结论?
若干个平面多边 用文字语言描述:这些物体都是由_______________
(3)侧面:其余各面.
(4)侧棱:相邻侧面的公共边. (5)顶点:侧面与上(下)底面的公共顶点.
【深度思考】 结合教材P3、4中棱柱、棱台、棱锥的定义,你认为 它们三者有怎样的关系? 是当棱柱的一个底面收缩为一个点时形成的 1.棱锥_______________________________________. 则可以看成用一个平行棱锥底面的平面截棱 2.棱台_______________________________________ 锥所得到的 ___________.
【互动探究】 1.一个多面体最少有几个面? 提示:一个多面体最少有4个面.
2.在棱柱中,过不相邻的两条侧棱的截面是什么四边 形? 提示:因为棱柱每条侧棱都相等,每个侧面都是平行 四边形,所以侧棱平行且相等,因此过不相邻的两条 侧棱的截面是平行四边形.
3.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?
【预习小测】
1.下面没有体对角线的一种几何体是
A.三棱柱 C.五棱柱 B.四棱柱 D.六棱柱
(
)
【解析】选A.三棱柱只有面对角线,没有体对角线.
2.下列几何体中,________是棱柱,________是棱锥, ________是棱台(仅填相应序号).
【解析】根据棱柱、棱锥、棱台的结构特征可知①③ ④为棱柱,⑥为棱锥,⑤为棱台. 答案:①③④ ⑥ ⑤
特级教师课件(新课标人教版A)数学必修二:空间几何体整合课件
【例 3】 已知某个几何体的三视图如图,根据图中标出的尺寸 (单位:cm),可得这个几何体的体积是( ).
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【例 2】 如图是一个几何体的正视图和俯视图. (1)试判断该几何体是什么几何体; (2)画出其侧视图,并求该平面图形(侧视图)的面积.
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解
(1) 由该几何体的正视图和俯视图可知该几何体是一个正
六棱锥. (2)该几何体的侧视图,如图.
其中 AB=AC,AD⊥BC,且 BC 的长是俯视图正六边形对边间 的距离,即 BC= 3a,AD 是正棱锥的高,则 AD= 3a,所以 1 3 2 该平面图形(侧视图)的面积为 S= × 3a× 3a= a . 2 2
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4.球与其他几何体形成的组合体问题 球与其他几何体组成的组合体通常在试题中以相切或相接的形 式出现,关键在于仔细观察、分析,弄清相关元素的关系和数 量关系, 选准最佳角度作出截面(要使这个截面尽可能多地包含 球、几何体的各种元素以及体现这些元素之间的关系),从而将 空间问题转化成平面问题.
1 2
S 侧=Ch 1 S 侧=2Ch′ 1 S 侧=2(C+ C′)h′
V=Sh 1 V=3Sh 1 V= (S 上+S 下+ S上S下)h 3 4 3 V=3πR正棱台Leabharlann 球S 球面=4πR
2
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(2)在处理有关体积问题时可以利用等体积变换法. 即当所给三棱锥的体积套用公式某一量 ( 面积或高 ) 不易求出 时,利用三棱锥的任一个面可作为三棱锥的底面,可以转换为 底面面积和高都易求的方式计算. (3)补台成锥是常见的解决台体侧面积与体积的方法.由台体的 定义知,在某种情况下,我们可以将台体补全成锥体来研究其 体积.
高一数学人教A版必修二 课件 第一章 空间几何体 1.1.1
数学 必修2
第一章 空间几何体
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教案·课堂探究
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上底面:原棱锥的__截__面__;
用一个平__行__于__棱__锥__底__面__
下底面:原棱锥的__底__面__;
棱 的平面去截棱锥,底面
侧面:其余各面;
台 与截面之间的部分叫作
侧棱:相邻侧面的公共边;
棱台
如图可记作:棱台
顶点:侧面与上(下)底面的
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解析: (1)正确,棱台的侧面一定是梯形,而不是平行四边形; (2)正确,由棱锥的定义知棱锥的侧面只能是三角形;
(3)正确,由四个面围成的封闭图形只能是三棱锥; (4)错误,如(右)图所示四棱锥被平面截成的两部分都是棱锥. 答案: (1)(2)(3)
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多面体的平面展开图 多维探究型 如图是三个几何体的侧面展开图,请问各是什么几何体?
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解析: 由几何体的侧面展开图的特点,结合棱柱,棱锥,棱台的定义,可 把侧面展开图还原为原几何体,如图所示:
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解析: A、B 都错,反例如图(1);C 也错,反例如图(2),上、下底面是全 等的菱形,各侧面是全等的正方形,它不是正方体.根据棱柱的定义,知 D 对.
答案: D
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人教版高数必修二第1讲:空间几何体的结构(教师版)
空间几何体的结构____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________掌握棱柱、棱锥、棱台等多面体结构特征.掌握圆柱、圆锥、圆台、球等旋转体的结构特征.概括简单组合体的结构特征.1.几何体只考虑一个物体占有空间部分的形状和大小,而不考虑其他因素,则这个空间部分叫做一个几何体.2.构成空间几何体的基本元素(1)构成空间几何体的基本元素:点、线、面是构成空间几何体的基本元素.(2)平面及其表示方法:①平面的概念:平面是处处平直的面,它是向四面八方无限延展的.②平面的表示方法:图形表示:在立体几何中,通常画平行四边形表示一个平面并把它想象成无限延展的符号表示:平面一般用希腊字母α,β,γ…来命名,还可以用表示它的平行四边形对角顶点的字母来命名.深刻理解平面的概念,搞清平面与平面图形的区别与联系是解决相关问题的关键.平面与平面图形的区别与联系为:平面是没有厚度、绝对平展且无边界的,也就是说平面是无限延展的,无厚薄,无大小的一种理想的图形.平面可以用三角形、梯形、圆等平面图形来表示.但平面图形如三角形、正方形、梯形等,它们是有大小之分的,不能说三角形、正方形、梯形是平面,只能说平面可以用平面图形来表示.(3)用运动的观点理解空间基本图形之间的关系:①点动成线:运动方向始终不变得到直线或线段;运动方向时刻变化得到的是曲线或者曲线的一段.②线动成面:直线平行移动可以得到平面或者曲面;固定射线的端点,让其绕一个圆弧转动,可以形成锥面.③面动成体:面运动的轨迹(经过的空间部分)可以形成一个几何体. 3.棱柱 (1)棱柱的定义一般地,由一个平面多边形(凸多边形)沿某一方向平移形成的空间几何体叫做棱柱。
人教A版高中数学必修二课件1.2.3 空间几何体的直观图3
方法技能
在画水平放置的平面图形的直观图时,选取适当的直角坐标系是关键, 一般要使平面多边形尽可能多的顶点在坐标轴上,以便于画点.原图 中不平行于坐标轴的线段可以通过作平行于坐标轴的线段来完成.
(2)画底面.作水平放置的三角形(俯视图)的直观图△ABC. (3)画侧棱.过A,B,C各点分别作z轴的平行线,并在这些平行线上分别截 取线段AA′,BB′,CC′,且AA′=BB′=CC′.(侧视图中矩形的高) (4)成图,顺次连接A′,B′,C′,并加以整理(擦去辅助线,将遮挡部分用虚线 表示),得到的图形就是所求的几何体的直观图.
即时训练1-1:用斜二测画法画如图所示边长为4 cm的水平放置的正三角 形的直观图.
解:(1)如图①所示,以BC边所在的直线为x轴,以BC边上的高线AO所在 的直线为y轴.建立平面直角坐标系.
解:(2)画对应的 x′轴、y′轴, 使∠x′O′y′=45°. 在 x′轴上截取 O′B′=O′C′=OB=OC=2 cm,
(2)画底面.按x′轴、y′轴画正五边形的直观图ABCDE. (3)画侧棱.过点A,B,C,D,E分别作z′轴的平行线,并在这些平行线上分别 截取AA′,BB′,CC′,DD′,EE′都等于正视图的高. (4)成图.顺次连接A′,B′,C′,D′,E′,去掉辅助线,改被挡部分为虚线,如图② 所示.
方法技能
(3)原图的面积 S 与直观图的面积 S′之间的关系为 S=2 2 S′.
即时训练 3-1:等腰梯形 ABCD 中,上底 CD=1,腰 AD=CB= 2 ,下底 AB=3,以下 底所在直线为 x 轴,则由斜二测画法画出的直观图 A′B′C′D′的面积
人教版高中数学A版 必修二 第一章 空间几何体 章末高效整合 教学课件
数学 必修2
第一章 空间几何体
知能整合提升
热点考点例析
阶段质量评估
4.已知一个正方形的直观图是一个平行四边形,其中有一边长为 4,则此正
方形的面积是( )
A.16
B.64
C.16 或 64
D.都不对
解析: 当 S′=2×4×sin 45°=4 2时, ∵S′= 42S,∴4 2= 42S, 解得 S=16. 当 S′=8×4×sin 45°=16 2时, ∵S′= 42S,∴16 2= 42S,解得 S=64. 答案: C
线交于一点
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第一章 空间几何体
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(3)多面体是由若干个平面多边形围成的几何体,棱柱、棱锥、棱台都是多面 体;旋转体是由一个平面图形绕轴(定直线)旋转所形成的封闭几何体,圆柱、圆 锥、圆台、球都是旋转体.
(4)简单组合体是由简单几何体(柱体、锥体、台体、球)组合而成,有两种基 本形式:一是由简单几何体拼接而成,二是由简单几何体截去或挖去一部分而成.
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2.体会三视图和直观图应用,掌握各自要点 三视图和直观图都是空间几何体的不同表示形式,两者之间可以互相转化. (1)三视图是观察者从三个不同位置观察同一个空间几何体而画出的图形: 正视图——几何体前后方向的投影图; 侧视图——几何体左右方向的投影图; 俯视图——几何体上下方向的投影图. 三视图的排列规则是:侧视图在正视图的右边,俯视图在正视图的下边. 画三视图的两点注意: 一是“长对正、高平齐、宽相等”; 二是分界线和可见轮廓线用实线画出,不可见轮廓线用虚线画出.
人教版高中数学必修二第一章 空间几何体全章教案
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科目:数学课题:空间几何体的结构特征教学目标:1.让学生通过观察实物、图片,理解并归纳出柱、锥、台、球的结构特征。
2.培养学生善于通过观察实物形状到归纳其性质的能力。
教学过程:一、自主研究观察自己书桌上和课本上的图片,思考以下问题:1.这些图片中的物体具有怎样的形状?2.日常生活中,我们把这些物体的形状叫做什么?如何描述它们的形状?3.组成这些几何体的每个面有什么特点?面与面之间有什么关系?思考1:在我们周围存在着各种各样的物体,它们都占据着空间的一部分。
如果我们只考虑这些物体的形状和大小,而不考虑其他因素,那么由这些抽象出来的空间图形就叫做空间几何体。
请列举一些空间几何体的实例。
二、质疑提问1.在平面几何中,我们认识了三角形、正方形、矩形、菱形、梯形、圆、扇形等平面图形。
那么对空间中各种各样的几何体,我们如何认识它们的结构特征?2.对空间中不同形状、大小的几何体,我们如何理解它们的联系和区别?思考2:观察下列图片,你知道这些图片在几何中分别叫什么名称吗?三、问题探究思考3:如果将这些几何体进行适当分类,你认为可以分成哪几种类型?思考4:图(2)、(5)、(7)、(9)、(13)、(14)、(15)、(16)有何共同特点?这些几何体可以统一叫什么名称?思考5:图(1)、(3)、(4)、(6)、(8)、(10)、(11)、(12)有何共同特点?这些几何体可以统一叫什么名称?思考6:一般地,怎样定义多面体?围成多面体的各个多边形,相邻两个多边形的公共边,以及这些公共边的公共顶点分别叫什么名称?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哪些特征吗?据此你能给棱柱下一个定义吗?思考2:下列多面体都是棱柱吗?如何在名称上区分这些棱柱?如何用符号表示?体的结构特征解决实际问题.1.通过观察实物、图片,使学生理解并能归纳出组合体的结构特征;2.让学生自己观察,通过直观感加强理解;3.培养学生善于通过观察实物形状到归纳其性质的能力.教学内容1.什么是简单组合体?它由哪些基本几何体组成?2.如何通过基本几何体的结构特征来识别简单组合体?3.如何计算简单组合体的表面积和体积?备注思考1:如何计算一个简单组合体的表面积和体积?思考2:如何通过简单组合体的结构特征来识别它?思考3:现实生活中有哪些物体是简单组合体?三、问题探究四、课堂检测1.下列几何体中是简单组合体的是()五、小结评价本节课我们主要是通过观察实例,探究发现了由柱、锥、台、球组成的简单组合体的结构特征,研究了如何通过基本几何体的结构特征来识别简单组合体,以及如何计算简单组合体的表面积和体积,要能灵活运用这些知识解决实际问题.教材版本:必修二教学内容:实际模型的结构特征教学目标:1.了解实际模型的结构特征。
人教新课标版数学高一人教数学必修2教师用书 第一章 空间几何体
第一章空间几何体1.1空间几何体的结构第1课时棱柱、棱锥、棱台的结构特征(教师用书独具)●三维目标1.知识与技能(1)能根据几何结构特征对空间物体进行分类.(2)通过观察实例,认识棱柱、棱锥、棱台的结构特征.(3)能运用棱柱、棱锥、棱台的结构特征描述现实生活中简单物体的结构.2.过程与方法(1)让学生通过直观感受空间物体,从实物中概括出棱柱、棱锥、棱台的几何结构特征.(2)让学生在观察、讨论、归纳、概括中获取知识.3.情感、态度与价值观(1)使学生感受空间几何体存在于现实生活周围,增强学生学习的积极性,同时提高学生的观察能力.(2)培养学生的空间想象能力和抽象概括能力.●重点难点重点:让学生感受大量空间实物及模型,概括出棱柱、棱锥、棱台的结构特征.难点:棱柱、棱锥、棱台的结构特征的概括.重难点突破:以学生熟知的现实世界中几何体为切入点,教师通过提供丰富的实物模型引导学生对观察到的实物进行分类,考虑到棱柱、棱锥、棱台的结构特征的概括既是本节教学的重点又是本节教学的难点,教师可采用多媒体辅助教学法,利用多媒体演示,让学生通过观察比较,从而发现规律,概括出几何体的结构特征,突破难点.(教师用书独具)●教学建议本节内容是立体几何的入门教学,是义务教育阶段“空间与图形”课程的延续与提高,通过本节内容的学习可帮助学生逐步形成空间想象能力.由于本节知识具有概念多、感知性强等特点,教学时建议采用启导法和多媒体辅助教学法.引导学生从熟悉的物体入手,利用实物模型、计算机软件观察大量空间图形,多角度、多层次地揭示空间图形的本质.按照从整体到局部、由具体到抽象的原则,让学生认识棱柱、棱锥、棱台的几何结构特征,进而通过空间图形,培养和发展学生的空间想象能力.●教学流程创设问题情境,引出问题:你能根据某种标准对空间几何体进行分类吗?⇒引导学生观察柱、锥、台、球的相关图片得出空间几何体的定义及分类.⇒通过引导学生回答所提问题掌握棱柱、棱锥、棱台的结构特征.⇒通过例1及其变式训练,使学生掌握棱柱、棱锥、棱台的概念.⇒通过例2及其变式训练,引导学生应用概念判别几何体,加深对棱柱结构特征的认识.⇒归纳整理,进行课堂小结,整体认识本节课所学知识.⇒完成当堂双基达标,巩固所学知识并进行反馈矫正.课标解读1.通过观察实例,认识棱柱、棱锥、棱台的结构特征.2.理解棱柱、棱锥、棱台之间的关系.3.能运用棱柱、棱锥、棱台的结构特征描述现实生活中简单物体的结构.空间几何体的定义、分类及相关概念【问题导思】观察下面两组物体,你能说出各组物体的共同点吗?(1)(2)【提示】(1)几何体的表面由若干个平面多边形围成.(2)几何体的表面由平面图形绕其所在平面内的一条定直线旋转而成.1.空间几何体的定义及分类(1)定义:如果只考虑物体的形状和大小,而不考虑其他因素,那么由这些物体抽象出来的空间图形叫做空间几何体.(2)分类:常见的空间几何体有多面体与旋转体两类.2.多面体与旋转体类别多面体旋转体定义由若干个平面多边形围成的几何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图形相关概念面: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:形成旋转体所绕的定直线棱柱的结构特征观察下列多面体,有什么共同特点?【提示】 (1)有两个面相互平行;(2)其余各面都是平行四边形;(3)每相邻两个四边形的公共边都相互平行.棱柱的定义、分类、图示及其表示棱柱图形及表示定义: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,由这些面所围成的多面体叫做棱柱如图棱柱可记作: 棱柱ABCDEF —A ′B ′C ′D ′E ′F ′相关概念:底面(底):两个互相平行的面 侧面:其余各面 侧棱:相邻侧面的公共边 顶点:侧面与底面的公共顶点 分类:①依据:底面多边形的边数 ②举例:三棱柱(底面是三角形)、四棱柱(底面是四边形)……棱锥的结构特征观察下列多面体,有什么共同特点?【提示】 (1)有一个面是多边形;(2)其余各面都是有一个公共顶点的三角形. 棱锥的定义、分类、图形及表示棱锥图形及表示定义:有一个面是多边形,其余各面都是有一个公共顶点的三角形,由这些面所围成的多面体叫做棱锥相关概念:底面(底):多边形面侧面:有公共顶点的各个三角形面侧棱:相邻侧面的公共边顶点:各侧面的公共顶点分类:①依据:底面多边形的边数②举例:三棱锥(底面是三角形)、四棱锥(底面是四边形)……如图棱锥可记作:棱锥S-ABCD棱台的结构特征观察下列多面体,分析其与棱锥有何区别联系?【提示】(1)区别:有两个面相互平行.(2)联系:用平行于棱锥底面的平面去截棱锥,其底面和截面之间的部分即为该几何体.棱台的定义、分类、图形及表示棱台图形及表示定义: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相关概念:上底面:原棱锥的截面下底面:原棱锥的底面侧面:其余各面侧棱:相邻侧面的公共边顶点:侧面与上(下)底面的公共顶点分类:①依据:由几棱锥截得②举例:三棱台(由三棱锥截得)、四棱台(由四棱锥截得)……如图棱台可记作:棱台ABCD-A′B′C′D′棱柱、棱锥、棱台的概念下列说法正确的是()A.有两个面平行,其余各面都是梯形的几何体是棱台B.多面体至少有三个面C.各侧面都是正方形的四棱柱一定是正方体D.九棱柱有9条侧棱,9个侧面,侧面为平行四边形【思路探究】已知条件→联想空间图形→紧扣定义→得出结论【自主解答】选项A错,反例如图a;选项C也错,反例如图b,上、下底面是全等的菱形,各侧面是全等的正方形,它不是正方体;一个多面体至少有四个面,如三棱锥有四个面,不存在有三个面的多面体,所以选项B错;根据棱柱的定义,知选项D正确.【答案】 D判断一个几何体是何种几何体,一定要紧扣棱柱、棱锥、棱台的结构特征,注意概念中的特殊字眼,切不可马虎大意,如棱柱的概念中的“相邻”,棱锥的概念中的“公共顶点”,棱台的概念中的“棱锥”等.下列说法中正确的是()①一个棱柱至少有五个面;②用一个平面去截棱锥,底面和截面之间的部分叫棱台;③棱台的侧面是等腰梯形;④棱柱的侧面是平行四边形.A.①④B.②③C.①③D.②④【解析】因为棱柱有两个底面,因此棱柱的面数由侧面个数决定,而侧面个数与底面多边形的边数相等,故面数最少的棱柱为三棱柱有五个面,①正确;②中的截面与底面不一定平行,故②不正确;由于棱台是由棱锥截来的,而棱锥的所有侧棱不一定相等,所以棱台的侧棱不一定都相等,即不一定是等腰梯形,③不正确;由棱柱的定义知④正确,故选A.【答案】 A对多面体的识别和判断1111图1-1-1(1)这个长方体是棱柱吗?如果是,是几棱柱?为什么?(2)用平面BCFE把这个长方体分成两部分后,各部分的几何体还是棱柱吗?若是棱柱指出它们的底面与侧棱.【思路探究】观察图形→紧扣概念→得出结论→回答问题【自主解答】(1)这个长方体是棱柱,是四棱柱,因为它满足棱柱的定义.(2)截面BCFE右侧部分是三棱柱,它的底面是△BEB1与△CFC1,侧棱是EF,B1C1,BC.截面左侧部分是四棱柱.它的底面是四边形ABEA1与四边形DCFD1,侧棱是AD,BC,EF,A1D1.1.解答本题的关键是正确掌握棱柱的几何特征,本题易出现认为所分两部分的几何体一个是棱柱,一个是棱台的错误.2.在利用几何体的概念进行判断时,要紧扣定义,注意几何体间的联系与区别,不要认为底面就是上下位置,如此题,底面也可放在前后位置.下列几何体中,________是棱柱,________是棱锥,________是棱台(仅填相应序号).图1-1-2 【解析】结合棱柱、棱锥和棱台的定义可知①③④是棱柱,⑥是棱锥,⑤是棱台.【答案】①③④⑥⑤对棱柱、棱锥、棱台的概念理解不到位致误如图1-1-3,甲、乙、丙是不是棱柱、棱锥、棱台?为什么?甲乙丙图1-1-3【错解】图甲有两个面ABC和A2B2C2平行,其余各面都是平行四边形,所以甲图的几何体是棱柱;图乙因一面ABCD是四边形,其余各面都是三角形,所以乙图的几何体是棱锥;图丙是棱台.【错因分析】上述错误答案都是根据相应概念的某一个结论去判断几何体,判断的依据不充分,应该按照几何体的定义去判断,或按照与定义等价的条件去判断.【防范措施】切实理解棱柱、棱锥和棱台的定义是解答此类问题的关键.【正解】图甲这个几何体不是棱柱.这是因为虽然上、下面平行,但是四边形ABB1A1与四边形A1B1B2A2不在一个平面内.所以多边形ABB1B2A2A1不是一个平面图形,它更不是一个平行四边形,因此这个几何体不是一个棱柱;图乙中的六个三角形没有一个公共点,故不是棱锥,只是一个多面体;图丙也不是棱台,因为侧棱的延长线不能相交于同一点.1.棱柱、棱锥、棱台的关系在运动变化的观点下,棱柱、棱锥、棱台之间的关系可以用下图表示出来(以三棱柱、三棱锥、三棱台为例).2.根据几何体的结构特点判定几何体的类型,首先要熟练掌握各几何体的概念,把握好各类几何体的性质,其次要有一定的空间想象能力.图1-1-41.如图1-1-4所示的几何体是()A.五棱锥B.五棱台C.五棱柱D.五面体【解析】结合棱柱的概念及分类可知,该几何体是五棱柱.【答案】 C2.有两个面平行的多面体不可能是()A.棱柱B.棱锥C.棱台D.以上都错【解析】结合棱锥的特征知B符合题意.【答案】 B3.下列说法正确的有________.①棱柱的侧面都是平行四边形;②棱锥的侧面为三角形,且所有侧面都有一个公共点;③棱台的侧面有的是平行四边形,有的是梯形;④棱台的侧棱所在直线均相交于同一点;⑤多面体至少有四个面.【解析】棱柱是由一个平面多边形沿某一方向平移而形成的几何体,因而侧面是平行四边形,故①对.棱锥是由棱柱的一个底面收缩为一个点而得到的几何体,因而其侧面均是三角形,且所有侧面都有一个公共点,故②对.棱台是棱锥被平行于底面的平面所截后,截面与底面之间的部分,因而其侧面均是梯形,且所有的侧棱延长后均相交于一点(即原棱锥的顶点),故③错④对.⑤显然正确.因而正确的有①②④⑤.【答案】①②④⑤4.下列多面体都是棱柱吗?如何在名称上区分这些棱柱?如何用符号表示?(1)(2)(3)(4)图1-1-5【解】(1)是棱柱,可记为五棱柱ABCDE-A1B1C1D1E1;(2)不是棱柱,不满足棱柱的结构特征;(3)是棱柱,可记为三棱柱ABC-A1B1C1;(4)是棱柱,可记为四棱柱ABCD-A1B1C1D1.一、选择题1.棱柱的侧面都是()A.三角形B.四边形C.五边形D.矩形【解析】由棱柱的性质可知,棱柱的侧面都是四边形.【答案】 B2.棱锥的侧面和底面可以都是()A.三角形B.四边形C.五边形D.六边形【解析】三棱锥的侧面和底面均是三角形.【答案】 A3.四棱柱有几条侧棱,几个顶点()A.四条侧棱、四个顶点B.八条侧棱、四个顶点C.四条侧棱、八个顶点D.六条侧棱、八个顶点【解析】四棱柱有四条侧棱、八个顶点(可以结合正方体观察求得).【答案】 C图1-1-64.如图1-1-6,能推断这个几何体可能是三棱台的是( ) A .A 1B 1=2,AB =3,B 1C 1=3,BC =4B .A 1B 1=1,AB =2,B 1C 1=1.5,BC =3,A 1C 1=2,AC =3 C .A 1B 1=1,AB =2,B 1C 1=1.5,BC =3,A 1C 1=2,AC =4D .AB =A 1B 1,BC =B 1C 1,CA =C 1A 1【解析】 由于棱台是由平行于底面的平面截棱锥得到的几何体,所以要使结论成立,只需A 1B 1AB =B 1C 1BC =A 1C 1AC便可.经验证C 选项正确. 【答案】 C5.(2013·郑州高一检测)观察如图1-1-7的四个几何体,其中判断不正确的是( )图1-1-7A .①是棱柱B .②不是棱锥C .③不是棱锥D .④是棱台【解析】 结合棱柱、棱锥、棱台的定义可知①是棱柱,②是棱锥,④是棱台,③不是棱锥,故B 错误.【答案】 B 二、填空题6.(2013·天水高二检测)在如图1-1-8所示的长方体中,连接OA,OB,OD和OC所得的几何体是________.图1-1-8【解析】此几何体由△OAB,△OAD,△ODC,△OBC和正方形ABCD围成,是四棱锥.【答案】四棱锥7.一个棱台至少有________个面,面数最少的棱台有________个顶点,有________条棱.【解析】面数最少的棱台是三棱台,共有5个面,6个顶点,9条棱.【答案】5698.(思维拓展题)用6根长度相等的木棒,最多可以搭成________个三角形.【解析】用三根木棒,摆成三角形,用另外3根木棒,分别从三角形的三个顶点向上搭起,搭成一个三棱锥,共4个三角形.【答案】 4三、解答题9.根据下列关于空间几何体的描述,说出几何体的名称:(1)由6个平行四边形围成的几何体;(2)由7个面围成,其中一个面是六边形,其余6个面都是有一个公共顶点的三角形;(3)由5个面围成的几何体,其中上、下两个面是相似三角形,其余三个面都是梯形,并且这些梯形的腰延长后能相交于一点.【解】(1)这是一个上、下底面是平行四边形,四个侧面也是平行四边形的四棱柱.(2)这是一个六棱锥,其中六边形面是底,其余的三角形面是侧面.(3)这是一个三棱台,其中相似的两个三角形面是底面,其余三个梯形面是侧面.10.(探究性问题)如图1-1-9,在正方形ABCD中,E、F分别为AB、BC的中点,现在沿DE、DF及EF把△ADE、△CDF和△BEF折起,使A、B、C三点重合,重合后的点记为P.问:(1)依据题意知该几何体是什么几何体?(2)这个几何体有几个面构成,每个面的三角形是什么三角形?图1-1-9【解】(1)三棱锥.(2)这个几何体由四个面构成,即面DEF,面DFP,面DEP,面EFP.由平面几何体知识可知DE=DF,∠DPE=∠EPF=∠DPF=90°,所以△DEF为等腰三角形,△DFP、△DEP 为直角三角形,△EFP为等腰直角三角形.11.如图1-1-10,在透明塑料制成的长方体ABCD—A1B1C1D1容器中灌进一些水,将容器底面一边BC置于地面上,再将容器倾斜,随着倾斜程度的不同,水的形状形成如下图(1)(2)(3)三种形状.(阴影部分)请你说出这三种形状分别是什么名称,并指出其底面.图1-1-10【解】(1)是四棱柱,底面是四边形EFGH和四边形ABCD;(2)是四棱柱,底面是四边形ABFE和四边形DCGH;(3)是三棱柱,底面是△EBF和△HCG.(教师用书独具)多面体的表面展开图画出如图所示的几何体的表面展开图.(1)(2)【思路探究】可假设一个面不动,进行空间想象,展开几何体.【自主解答】表面展开图如图所示:(1)(2)多面体表面展开图问题的解题策略:(1)绘制展开图:绘制多面体的表面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,便可得到其表面展开图.(2)已知展开图:若是给出多面体的表面展开图,来判断是由哪一个多面体展开的,则可把上述过程逆推.同一个几何体的表面展开图可能是不一样的,也就是说,一个多面体可有多个表面展开图.下列四个平面图形中,每个小四边形都是正方形,其中可以沿相邻正方形的公共边折叠围成一个正方体的是()【解析】将四个选项的平面图形折叠,看哪一个可以复原为正方体.【答案】 C第2课时旋转体与简单组合体的结构特征(教师用书独具)●三维目标1.知识与技能(1)会用语言概述圆柱、圆锥、圆台及球的结构特征.(2)理解由柱、锥、台、球组成的简单组合体的结构特征.(3)能运用简单组合体的结构特征描述现实生活中的实际模型.2.过程与方法(1)让学生通过直观感知空间物体,从实物中概括出圆柱、圆锥、圆台及球的几何结构特征.(2)让学生通过直观感知空间物体,认识简单的组合体的结构特征,归纳简单组合体的基本构成形式.3.情感、态度与价值观(1)使学生感受空间几何体存在于现实生活周围,增强学生学习的积极性,同时提高学生的观察能力.(2)培养学生的空间想象能力,培养学习教学应用意识.●重点难点重点与难点:圆柱、圆锥、圆台及球的几何结构特征和简单组合体的结构特征.重难点突破:以丰富的实物模型为切入点,通过让学生观察、分析实物体,并结合旋转体的概念,抽象概括出圆柱、圆锥、圆台及球的几何结构特征和简单组合体的结构特征,进而在观察思考中形成概念,突出圆锥与圆台间的内在联系,突破重点的同时化解难点.(教师用书独具)●教学建议本节内容是上节知识延续与提高,通过本节内容的学习可帮助学生进一步了解空间几何体中圆柱、圆锥、圆台及球的结构特征.由于本节知识具有概念多、感知性强等特点,教学时,建议采用启导法和多媒体辅助教学法,引导学生从熟悉的物体入手,利用实物模型、计算机软件观察大量空间图形,通过整体观察、直观感知,引导学生多角度、多层次地揭示圆柱、圆锥、圆台及球的结构特征.在此基础上,再通过让学生说一说、举一举等方式,明确简单组合体的结构特征,最终达到通过空间图形培养和发展学生的空间想象能力的目的.●教学流程创设问题情境,引出问题:圆柱、圆锥、圆台及球是如何定义的?⇒错误!⇒错误!⇒错误!⇒错误!⇒错误!⇒错误!课标解读1.了解圆柱、圆锥、圆台、球的定义.2.了解柱体、锥体、台体之间的关系.3.知道这四种几何体的结构特征,能识别和区分这些几何体.圆柱【问题导思】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?【提示】以矩形的一边所在的直线为轴,其余三边旋转形成的面所围成的旋转体.圆柱的结构特征圆柱图形及表示定义:以矩形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相关概念:轴:旋转轴叫做圆柱的轴底面:垂直于轴的边旋转而成的圆面侧面:平行于轴的边旋转而成的曲面母线: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图中圆柱表示为:圆柱O′O圆锥【问题导思】仿照圆柱的定义,你能定义什么是圆锥吗?【提示】以直角三角形的一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.圆锥的结构特征圆锥图形及表示定义:以直角三角形的一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相关概念:轴:旋转轴叫做圆锥的轴底面:垂直于轴的边旋转而成的圆面叫做圆锥的底面侧面:直角三角形的斜边旋转而成的曲面叫做圆锥的侧面母线:无论旋转到什么位置,不垂直于轴的边都叫做圆锥侧面的母线图中圆锥表示为:圆锥SO圆台【问题导思】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?【提示】(1)圆台可以是直角梯形以垂直于底边的腰所在的直线为旋转轴,其他三边旋转一周形成的面所围成的几何体.(2)圆台也可以看作是等腰梯形以其底边的中垂线为轴,各边旋转180°形成的面所围成的几何体.(3)类比棱台的定义圆台还可以如下得到:用平行于圆锥底面的平面去截圆锥,底面和截面之间的部分叫做圆台.圆台的结构特征圆台图形及表示定义:用平行于圆锥底面的平面去截圆锥,底面和截面之间的部分叫做圆台旋转法定义:以直角梯形中垂直于底边的腰所在直线为旋转轴,将直角梯形经旋转轴旋转一周而形成的旋转体叫做圆台相关概念:轴:旋转轴叫做圆台的轴底面:垂直于轴的边旋转一周所形成的圆面叫圆台底面图中圆台表示为:圆台O′O侧面:不垂直于轴的边旋转一周所形成的曲面叫圆台的侧面母线:无论旋转到什么位置,不垂直于轴的边叫做圆台的母线球【问题导思】球也是旋转体,它是由什么图形旋转得到的?【提示】以半圆的直径所在的直线为旋转轴,半圆面旋转一周形成的旋转体即为球.球的结构特征球图形及表示定义: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,简称球相关概念:球心:半圆的圆心叫做球的球心半径:半圆的半径叫做球的半径直径:半圆的直径叫做球的直径图中的球表示为:球O简单组合体【问题导思】下图中的两个空间几何体是柱、锥、台、球体中的一种吗?它们是如何构成的?(1)(2)【提示】这两个几何体都不是单纯的柱、锥、台、球体,而是由柱、锥、台、球体中的两种或三种组合而成的几何体.简单组合体(1)概念:由简单几何体组合而成的几何体叫做简单组合体.常见的简单组合体大多是由具有柱、锥、台、球等几何结构特征的物体组成的.(2)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.旋转体结构特征①以直角三角形的一边为轴旋转所得的旋转体是圆锥;②以直角梯形的一腰为轴旋转所得的旋转体是圆台;③一个圆绕其直径所在的直线旋转半周所形成的曲面围成的几何体是球;④用一个平面去截圆锥,得到一个圆锥和一个圆台.A.0B.1C.2D.3【思路探究】紧扣旋转体的定义逐一判断.【自主解答】①错误.应以直角三角形的一条直角边为轴;②错误.应以直角梯形的垂直于底边的腰为轴;③错误.应把“圆”改成“圆面”;④错误,应是平面与圆锥底面平行时.【答案】 A1.圆柱、圆锥、圆台和球都是一个平面图形绕其特定边(弦)旋转而成的几何体,必须准确认识各旋转体对旋转轴的具体要求.2.只有理解了各旋转体的生成过程,才能明确由此产生的母线、轴、底面等概念,进而判断与这些概念有关的命题的正误.如图1-1-11,第一排中的图形绕虚线旋转一周,能形成第二排中的某个几何体,请把一、二排中相应的图形用线连起来.图1-1-11【答案】(1)—C(2)—B(3)—D(4)—A简单组合体的结构特征图1-1-12【思路探究】结合简单组合体的两种基本构成形式入手分析.【自主解答】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.组合体是由简单几何体拼接、截去或挖去一部分而成的,因此,要仔细观察组合体的组成,结合柱、锥、台、球的几何结构特征,对原组合体进行分割.如图1-1-13为某竞赛中,获得第一名的代表队被授予的奖杯,试分析这个奖杯是由哪些简单几何体组成的?图1-1-13【解】奖杯由一个球,一个四棱柱和一个四棱台组成.有关几何体的计算问题截得圆台上、下底面的面积之比为1∶16,截去的圆锥的母线长是3 cm,求圆台O′O的母线长.图1-1-14【思路探究】过圆锥的轴作截面,利用三角形相似来解决.【自主解答】设圆台的母线长为l,由截得圆台上、下底面面积之比为1∶16,可设截得圆台的上、下底面的半径分别为r,4r.。
人教A版高中数学必修2《一章 空间几何体 1.1 空间几何体的结构 1.1.2 简单组合体的结构特征》优质课课件_23
丰 学,确立缜密的定义和明晰的公理作为几何学的
富
基础,而后欧几里德在前人已有几何知识的基础 上,按照严密的逻辑系统编写的《几何原本》十
自 三卷,奠定了理论几何(又称推理几何、演绎几
我 何、公理几何、欧氏几何等)的基础,成为历史
上久负盛名的巨著。
欣
赏
体
《几何原本》尽管存在公理的不完整,论证
会 有时求助于直观等缺陷,但它集古代数学之大成,
普通高中课程标准实验教科书 人教A版数学必修②第一章 空间几何体 1.1节
1.1空间几何体的结构 (第一课时)
引入
在我们的周围存在着各种各样的物体,它们都 占据着空间的一部分,如果我们只考虑这些物体 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.
生活到数学
你能将下列物体抽象出相应的空间几何体吗?
第三次“寻同找异”
棱柱
面
的
形
状
共同
结构
结 特征 面
构
的
特
位
征
置
有两个面是多 边形有,两其个余面各互 相面并面平都且都行 是 每是边,四相平形其边邻行余形两四各,个
四边形的公共边 都互相平行,由
这两些个面多所边围形成面的平 多行面,体其叫余棱各柱面.是 每相邻两个四边
形的公共边平行
的相交
底
不同 面
结构 的
第三次“寻同找异”
棱柱
有两个面互相平行,
文 其余各面都是四边形,
字 并且每相邻两个四边形 语 的公共边都互相平行, 言 由这些面所围成的多面
体叫棱柱.
共
同 结 构 特 征
图 形 语 言
D C
人教A版高中数学必修2第一章 空间几何体1.1 空间几何体的结构教案(3)
1.1 空间几何体的结构教案教学目标:1.知识目标: 能根据几何结构特征对空间物体进行分类;掌握棱柱、棱锥、圆柱、圆锥、棱台、圆台、球的结构特征;2.能力目标:会表示有关几何体;能判断组合体是由哪些简单几何体构成的。
3.情感目标:通过对生活中事物联系课本知识,培养学生主动探索、勇于发现的求知精神;养成细心观察、认真分析、善于总结的良好思维习惯。
教学重点:七种空间几何体的结构特征。
教学难点:七种空间几何体的分类及简单组合体的判断。
教学方式:多媒体教学过程:一、知识回顾1.在平面几何中,我们认识了三角形,正方形,矩形,菱形,梯形,圆,扇形等平面图形.那么对空间中各种各样的几何体,我们如何认识它们的结构特征?2.对空间中不同形状、大小的几何体我们如何理解它们的联系和区别?二、知识探究思考1:在我们周围存在着各种各样的物体,它们都占据着空间的一部分.如果我们只考虑这些物体的形状和大小,而不考虑其他因素,那么由这些抽象出来的空间图形就叫做空间几何体.你能列举那些空间几何体的实例?思考2:观察下列图片,你知道这图片在几何中分别叫什么名称吗?思考3:如果将这些几何体进行适当分类,你认为可以分成那几种类型?思考4:图(2)(5)(7)(9)(13)(14)(15)(16)有何共同特点?这些几何体可以统一叫什么名称?(多面体)思考5:图(1)(3)(4)(6)(8)(10)(11)(12)有何共同特点?这些几何体可以统一叫什么名称?(旋转体)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。
多面体的是定义:由若干平面多边形围成的几何体叫做多面体。
旋转体的定义: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.三、几种基本空间几何体的结构特征1、棱柱:有两个面互相平行,其余各面都是四边形,并且每相邻两个四边形的公共边都互相平行。
新人教A版必修2高中数学第一章空间几何体1.1空间几何体的结构
1.判一判.(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)圆柱、圆锥、圆台的底面都是圆.( ) (2)用平面去截圆锥,会得到一个圆锥和一个圆台.( ) (3)用直角三角形的一条边旋转就可得到一个圆锥.( ) 【答案】(1)√ (2)× (3)×
2.做一做.(请把正确的答案写在横线上) (1)棱锥至少由________个面围成. (2)下列几个命题: ①棱柱的底面一定是平行四边形; ②棱锥的底面一定是三角形; ③棱柱被平面分成的两部分可以都是棱柱. 其中正确的是________.(填序号) 【答案】(1)4 (2)③
相关概念 上底面:原棱锥的 _截__面_____; 下底面:原棱锥的 __底__面____; 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.
3.旋转体的结构特征
旋转体
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
侧面:有公共顶点 的各个_三__角__形__面_; 侧棱:相邻侧面的
_公__共__边___; 顶点:各侧面的 __公__共__顶__点.
多面体 定 义
图形及表示
用一个平行
于_棱__锥__底__面_
的平面去截
棱 台 棱锥,底面与 截面之间的
部分叫做棱 如图可记作:
台.
棱台 ABCD-
A′B′C′D′
3.思一思:用任意一个平面去截棱锥,一定能得到棱台 吗?
【解析】不一定,只有用平行于棱锥底面的平面去截棱锥 才能得到棱台.
多面体的结构特征
【例1】 下列关于棱柱的说法: (1)所有的面都是平行四边形; (2)每一个面都不会是三角形; (3)两底面平行,并且各侧棱也平行; (4)被平面截成的两部分可以都是棱柱. 其中说法正确的序号是________.
人教A版高中数学必修2第一章空间几何体1、1空间几何体的结构教案
1.1空间几何体的结构一、设计思想立体几何初步是几何学的重要组成部分,也是新课程改动较大的内容之一.《空间几何体的结构》是新课程立体几何部分的起始课程,是立体几何课程的重要内容,根据新课程的要求,这一部分的教学,就是加强几何直观的教学,适当进行思辨论证,引入合情推理.基于这样的要求,《空间几何体的结构》一课的设计,笔者以培养学生的几何直观能力,抽象概括,合情推理能力,空间想象能力为指导思想,运用建构主义教学原理,用观察实物抽象出空间图形----用文字描述空间图形-----用数学语言定义空间图形这三部曲来构建课堂主框架.每一个概念的得出都与实物相结合,让学生经历观察、归纳、分类、抽象、概括这一过程.整个设计从增强学生参与数学学习的意愿入手,在学生明确学习任务的基础上,在有序列地解决问题中展开学习,运用激活、展示、应用、和整合策略,以师、生、文本三者间的多维对话为手段,最终达到提高学生参与数学学习能力的目标,取得教学的实效性.过程中让学生体验有关的数学思想,提高学生自主学习、分析问题和解决问题的能力,培养学生合作学习的意识.二、教材分析空间几何体是新课程立体几何部分的起始课程,它在土木建筑、机械设计、航海测绘等大量实际问题中都有广泛的应用.与传统的立体几何体系相比,人教A版对立体几何的体系结构作了重大改革.以往立体几何先研究点、直线、平面,再研究由它们构成的几何体,新课程则从对空间几何体的整体观察入手,再研究组成空间几何体的点、直线和平面.这种安排降低了立体几何学习入门难的门槛,强调几何直观,淡化几何论证,可以激发学生学习立体几何的兴趣.本节课《空间几何体的结构》选自普通高中课程标准实验教科书《数学》人教A版必修2第一章的第一节,课标对空间几何体的结构的教学要求为: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,发展几何直观能力.教材首先让学生观察现实世界中实物的图片,引导学生将观察到的实物进行归纳、分类、抽象、概括,得出柱体、锥体、台体的结构特征,在此基础上给出由它们组合而成的简单几何体的结构特征.《省学科教学指导意见》将这一节内容安排为两课时,笔者的设计的是第一课时,本节内容在义务教育数学课程“空间与图形”已有所涉及,但要求不同,素材更为丰富,即区别在于学习的深度和概括程度.笔者认为教学时,不能认为这部分的要求是降低了,讲课时一带而过,要领会新课标的意图,加强几何直观的训练,在引导学生直观感受空间几何体结构特征的同时,学会类比,学会推理,学会说理.三、学情分析学生在义务教育阶段学习“空间与图形”时,已经认识了一些具体的棱柱(如正方体、长方体等),对圆柱、圆锥和球的认识也比较具体,能从具体的物体抽象出相应的几何体模型,但没有学习柱体、锥体的定义,只停留在“看”的层面.本节课对它们的研究的更为深入,给出了它们的结构特征.同时,还学习了棱台的有关知识,比义务教育阶段数学课程“空间与图形”部分呈现的组合体多,复杂程度也加大.学生在学习本课时,通过观察实物抽象出空间图形是容易的,但要上升到用数学语言定义空间图形就比较困难.所以笔者让学生在课前先做一些柱体、锥体、台体的模型,教学过程中,每一个空间图形的定义,都通过学生观察他们自己所做的模型,结合教师、教材提供的图片,再讨论得出.四、教学目标⒈知识目标:由学生对棱柱、棱锥、棱台的图片及实物进行观察、,比较、分析,使学生理解并能归纳出棱柱、棱锥、棱台的结构特征.2.能力目标:在棱柱、棱锥、棱台的概念形成的过程中,培养学生的观察、分析、抽象概括能力,几何直观能力,合情推理能力,及类比的思想方法,逐步培养探索问题的精神,善于思考的习惯.3.情感目标:通过创造情境激发学生学习数学的兴趣和热情,鼓励合作交流、互助交流,培养创新意识.五、重点难点1.教学重点:感受大量空间实物及模型,概括出棱柱、棱锥、棱台的结构特征.2.教学难点:如何让学生概括棱柱、棱锥、棱台结构特征.六、教学方法与手段1.教学方法:启发式教学法、对话式教学法.2.教学手段:多媒体,实物模型.七、课前准备1.学生的学习准备:课前学生预习过本节课的内容,自制柱、锥、台的几何模型教具.2.教师的教学准备:较多的物体模型,本节课的教学课件.八、教学过程1.创设情境,激趣入题(1)利用多媒体出示大量的世界经典建筑物的图片(包括章头图),引导学生领悟章头图和章引言的重要性,并明确几何学研究的内容,几何学在数学研究和数学应用中的地位和作用,本章要学习的内容,及如何去学习本章的内容.(2)给出大量的生活中常见的物体的图片,结合这种张幻灯片给出空间几何体的概念:如A B B’ C’ C DD’ A’果我们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.并指出:本节课主要从结构特征方面认识一些最基本的空间几何体.【设计意图】作为一章的起始课,重视编者精心打造的章头图和章引言,充分发挥它的价值,荷兰数学教育家弗莱登塔尔曾经说过;“数学是现实的,学生应从现实生活中学数学,再把学到的数学用到现实中去”.希望通过这一环节的设计,让学生有一种放眼世界的胸怀,体会到数学与生活是密不可分的,并能激起学习的兴趣和热情.2.提出问题,探索新知问题1:同学们能否将右图中16个物体进行分类?(要求从物体的结构特征方面分成两类)考虑到学生对结构和特征的概念比较模糊,教师给出汉语词典中结构与特征的描述,并结合图片中图1和图2进行解释,学生在经过提示后,较快、较好地解决了问题.在此基础上引领学生概括出共性的结论,从而得出多面体和旋转体的定义,并一起得出相关的概念.其中对于旋转体的分析,借助于多媒体,进行动画演示,以使学生对概念理解得更透彻.【设计意图】借助具体的实物图及实物,引导学生主动地对图形及实物进行观察、分析、比较,并由图形的特点进行分类,根据不同类别图形的特点,抽象概括出多面体和旋转体的定义,培养学生的观察、分类、概括的能力.教师:刚才我们将这张图片中的物体形状较粗地进行了分类,我们知道分类越细,事物就具有更明显一致的共性,几何的研究这样,整个数学的研究也如此,接下来我们再对刚才图片中总结出的多面体进行研究,探索,分类.问题2:请同学们观察右图四个多面体,再结合你们自制的模型,发现它们有何特征呢?经过学生的观察、讨论,得出它们具有三个特征:①有两个面互相平行,②其余各面都是四边形,③每相邻两个四边形的公共边都互相平行,教师指出具有这三个特征的多面体叫做棱柱.得出定义后,师生共同研究棱柱的相关定义:棱柱的底面、侧面、侧棱、顶点,棱柱的表示,棱柱的分类.(教师板演这块内容)【设计意图】通过对实物的观察、比较、分析,进一步感知多面体的定义,通过对棱柱定义的抽象概括,结构特征的分析,掌握分类的原则,从中培养几何直观能力,分析、解决问题的能力.3.设计问题,深化概念问题1:如图,一个长方体,你能说出它的底面吗?A’C’ C D E HF D’ 教师:同一个几何体由于所选平行平面的不同,得出的结论也不同.定义中有两个面平行中“有”的含义:存在,不一定唯一.问题2:如图,长方体ABCD-A’B’C’D’中被截去一部分,其中FG ∥A’D’,剩下的几何体是什么?截去的几何体是什么?你能说出它们的名称吗?一部分学生回答不是棱柱,但在另一部分学生的提示下,得出了正确答案:分别是五棱柱和三棱柱教师:判定一个几何体是否为棱柱的思路:选定一组平行平面后,按定义考查其他条件.若条件满足,可下肯定结论;若不满足,不要急于否定结论,可再选另一组平行平面,按定义再次验证. 总之,观察问题一定要周到、仔细、全面.问题3: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吗?此题较难,学生不易想到,在他们思索一会儿,举不出反例的情况下,教师给出右图的反例,让学生讨论.【设计意图】考虑到学生的基础较好,设计了三个问题让学生深入理解棱柱的概念,在培养合情推理能力的同时,适当进行思辨论证.4.类比学法,合作交流在对棱柱的定义有了较为深刻的认识后,教师提供图片和实物,将棱锥、棱台的结构特征这部分的内容放手给学生自行完成,让学生类比棱柱结构特征的研究,通过合作学习,自主探索出棱锥和棱台的结构名称、分类标准、及表示方法,培养学学生自主学习、合作交流的能力.经过一定时间的观察、分析、讨论、交流,学生作探讨后的汇报,教师及时点评,得出棱锥和棱台的结构名称、分类标准、及表示方法,并将内容进行板演. C 1B 1A 1C A之后教师给出以下两名人对类比的描述,强调类比思想的重要性.开普勒说:“我珍视类比胜过任何别的东西,它是我最可信赖的老师,它能揭示自然界的秘密.”波利亚曾指出:“类比是一个伟人的引路人,求解立体几何问题往往有赖于平面几何中的类比问题.”【设计意图】通过学生对图片和实物的观察、分析、比较,类比棱柱的联系与区别,得出棱锥和棱台的结构特征,培养学生自主学习能力,独立思考的习惯,通过比较学习,便于知识的建构.借助名人名言,适当渗透人文主义精神。
人教版高中必修2第一章空间几何体教学设计
人教版高中必修2第一章空间几何体教学设计背景高中数学教育是培育高素质人才的重要环节,数学是学习其他学科的基础和前提。
而数学中的空间几何体作为其中的重点内容之一,对于提高学生的三维想象能力,增强学生对空间的认知与把握,具有重要的意义。
本教学设计主要针对人教版高中必修2的第一章空间几何体。
教学目标•理解空间几何体的基本概念和特征。
•掌握计算空间几何体的体积、表面积以及相关的量的计算方法。
•培养学生对三维空间物体的认知和分析能力。
•提高学生的数学思维和解决实际问题的能力。
教学内容•立体角、球面角的概念及其计算。
•空间几何体的基本概念和特征。
•空间几何体的体积和表面积的计算。
教学过程第一课时1.自主探究1.让学生自行搜索空间几何体及其相关概念的定义和相关知识。
2.分组讨论,展示自己的探究结果,并综合讨论有关空间几何体的基本概念和体积等计算公式。
2.讲授1.讲解立体角、球面角的概念和计算方法。
2.介绍空间几何体的概念及其特征,包括长方体、正方体、圆柱体、锥体、球等等。
3.练习1.让学生独立完成教材上相关练习题,并试图举出实际问题运用空间几何体中的概念和计算方法。
第二课时1.讲授1.讲解空间几何体的体积和表面积的计算公式。
2.示例解析基本几何体的体积公式的推导及应用。
3.给出三维图形中的实际问题,要求学生运用相关知识进行计算。
2.练习1.让学生独立完成课本中有关空间几何体的计算题目。
2.引导学生设计和解决一些实际问题,鼓励学生进行数学模型的建立。
第三课时1.应用1.给出若干实际问题,引导学生通过运用所学的空间几何体知识来解决问题,加深对相关知识的理解和应用能力。
#### 2.总结2.对本章节的知识内容进行简要的总结和归纳。
教学评估1.在课堂上进行现场答题、小组讨论和个人口头评价,评估学生的掌握情况。
2.分配公共作业和个人作业,要求学生进行反思和自评。
教学反思空间几何体是数学中的重要概念之一,对于提高学生的数学思维能力和实践能力有很大的帮助。
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必修二 空间几何体1、(2011、8)在一个几何体的三视图中,正视图与俯视图如右图所示,则相应的侧 视图可以为( D )2、(2012、7)如图,网格纸上小正方形的边长为1,粗线画出的是某几何体的三视图,则此几何体的体积为( B )(A )6 (B )9 (C )12 (D )18第1题 第2题3、(2012、8)平面α截球O 的球面所得圆的半径为1,球心O 到平面α的距离为2,则此球的体积为( B )(A )6π (B )43π (C )46π (D )63π 4、(2013、11)某几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为( A )A .16+8πB .8+8πC .16+16πD .8+16π解析:该几何体为一个半圆柱与一个长方体组成的一个组合体.半圆柱V =12π×22×4=8π,V 长方体=4×2×2=16. 所以所求体积为16+8π.故选A. 5、(2013、15)1已知H 是球O 的直径AB 上一点,AH ∶HB =1∶2,AB ⊥平面α,H 为垂足,α截球O 所得截面的面积为π,则球O 的表面积为______.解析:如图,设球O 的半径为R , 则AH =23R ,OH =3R .又∵π·EH 2=π,∴EH =1. ∵在Rt△OEH 中,R 2=22+13R ⎛⎫ ⎪⎝⎭,∴R 2=98.∴S 球=4πR 2=9π2.6、(2014、8).如图,网格纸的各小格都是正方形,粗实线画出的事一个几何体的三视图,则这个几何体是( B )A.三棱锥B.三棱柱C.四棱锥D.四棱柱7、(2015、11)圆柱被一个平面截去一部分后与半球(半径为r)组成一个几何体,该几何体三视图中的正视图和俯视图如图所示,若该几何体的表面积为16+20π,则r=( B )(A)1 (B) 2 (C) 4 (D) 8[基础训练A组]一、选择题1.有一个几何体的三视图如下图所示,这个几何体应是一个( )A.棱台B.棱锥C.棱柱D.都不对解:从俯视图来看,上、下底面都是正方形,但是大小不一样,可以判断是棱台2.棱长都是1的三棱锥的表面积为()A3B. 3C. 33D. 3解:因为四个面是全等的正三角形,则34434S S==⨯=表面积底面积3.长方体的一个顶点上三条棱长分别是3,4,5,且它的8个顶点都在同一球面上,则这个球的表面积是()A.25πB.50πC.125πD.都不对解:长方体的对角线是球的直径,22225234552,252,4502l R R S Rππ=++=====4.正方体的内切球和外接球的半径之比为()A3B32C.23D33解:正方体的棱长是内切球的直径,正方体的对角线是外接球的直径,设棱长是a323232a aa r r a r r r r=====内切球内切球外接球外接球内切球外接球,,::主视图左视图俯视图5.在△ABC 中,02, 1.5,120AB BC ABC ==∠=,若使绕直线BC 旋转一周,则所形成的几何体的体积是( )A.92π B. 72π C. 52π D. 32π 解:213(1 1.51)32V V V r ππ=-=+-=大圆锥小圆锥 6.底面是菱形的棱柱其侧棱垂直于底面,且侧棱长为5,它的对角线的长分别是9和15,则这个棱柱的侧面积是( ) A .130 B .140 C .150 D .160解:设底面边长是a ,底面的两条对角线分别为12,l l ,而22222212155,95,l l =-=-而222124,l l a +=即22222155954,8,485160a a S ch -+-====⨯⨯=侧面积二、填空题1.一个棱柱至少有 _____个面,面数最少的一个棱锥有 ________个顶点,顶点最少的一个棱台有 ________条侧棱。
解:符合条件的几何体分别是:三棱柱,三棱锥,三棱台 2.若三个球的表面积之比是1:2:3,则它们的体积之比是_____________。
解:333333123123::1:2:3,::1:(2):(3)1:22:33r r r r r r ===3.正方体1111ABCD A B C D - 中,O 是上底面ABCD 中心,若正方体的棱长为a , 则三棱锥11O AB D -的体积为_____________。
解:画出正方体,平面11AB D 与对角线1A C 的交点是对角线的三等分点,三棱锥11O AB D -的高23311331,2333436h a V Sh a a ===⨯⨯⨯= 或:三棱锥11O AB D -也可以看成三棱锥11A OB D -,显然它的高为AO ,等腰三角形11OB D 为底面。
4.如图,,E F 分别为正方体的面11A ADD 、面11B BCC 的中心,则四边形E BFD 1在该正方体的面上的射影可能是____________。
解:平行四边形或线段 5.已知一个长方体共一顶点的三个面的面积分别是2、3、6,这个长方体的对角线长是___________;若长方体的共顶点的三个侧面面积分别为3,5,15,则它的体积为___________. 解:设2,3,6,ab bc ac ===则6,3,2,1abc c a c ====,3216l =++=设3,5,15ab bc ac ===则2()225,15abc V abc === 三、解答题1.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之用),已建的仓库的底面直径为12M ,高4M ,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4M (高不变);二是高度增加4M (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) 哪个方案更经济些? 解:(1)如果按方案一,仓库的底面直径变成16M ,则仓库的体积23111162564()3323V Sh M ππ⎛⎫==⨯⨯⨯= ⎪⎝⎭如果按方案二,仓库的高变成8M ,则仓库的体积23211122888()3323V Sh M ππ⎛⎫==⨯⨯⨯= ⎪⎝⎭(2)如果按方案一,仓库的底面直径变成16M ,半径为8M .棱锥的母线长为l ==则仓库的表面积218()S M π=⨯⨯= 如果按方案二,仓库的高变成8M .棱锥的母线长为10l == 则仓库的表面积2261060()S M ππ=⨯⨯=(3)21V V > ,21S S < ∴方案二比方案一更加经济2.将圆心角为0120,面积为3π的扇形,作为圆锥的侧面,求圆锥的表面积和体积 解:设扇形的半径和圆锥的母线都为l ,圆锥的半径为r ,则21203,3360l l ππ==;232,13r r ππ⨯==; 24,S S S rl r πππ=+=+=侧面表面积底面2111333V Sh π==⨯⨯⨯= [综合训练B 组]一、选择题1.如果一个水平放置的图形的斜二测直观图是一个底面为045, 腰和上底均为1的等腰梯形,那么原平面图形的面积是( )C A . 22+ B .221+ C . 222+ D .21+ 解:恢复后的原图形为一直角梯形1(11)222S =+⨯=+2.半径为R 的半圆卷成一个圆锥,则它的体积为( )A 3R B 3R C3R D3R解:2312,,,22324R r R r h V r h R πππ===== 3.一个正方体的顶点都在球面上,它的棱长为2cm ,则球的表面积是( ) A.28cm π B.212cmπC.216cmπD.220cmπ解:正方体的顶点都在球面上,则球为正方体的外接球,则2R =,2412R S R ππ===4.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, 则圆台较小底面的半径为( ) A .7 B.6 C.5 D.3 解:(3)84,7S r r l r ππ=+==侧面积5.棱台上、下底面面积之比为1:9,则棱台的中截面分棱台成两部分的体积之比是( ) A .1:7 B.2:7 C.7:19 D.5:16 解:中截面的面积为4个单位,12124746919V V ++==++ 6.如图,在多面体ABCDEF 中,已知平面ABCD 是边长为3的正方形,//EF AB ,32EF =,且EF 与平面ABCD 的距离为2,则该多面体的体积为( )A .92 B.5 C.6 D.152解: 过点,E F 作底面的垂面,得两个体积相等的四棱锥和一个三棱柱,1313152323234222V =⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯= 二、填空题1.圆台的较小底面半径为1,母线长为2,一条母线和底面的一条半径有交点且成060,则圆台的侧面积为____________。
解: 画出圆台,则12121,2,2,()6r r l S r r l ππ====+=圆台侧面2.Rt ABC ∆中,3,4,5AB BC AC ===,将三角形绕直角边AB 旋转一周所成 的几何体的体积为____________。
解:旋转一周所成的几何体是以BC 为半径,以AB 为高的圆锥, 2211431633V r h πππ==⨯⨯=3.等体积的球和正方体,它们的表面积的大小关系是S 球___S 正方体 解:< 设333343,,34V V R a a V R ππ====, 333322222266216,436216S a V V S R V V ππ=====<正球4.若长方体的一个顶点上的三条棱的长分别为3,4,5,从长方体的一条对角线的一个端点出发,沿表面运动到另一个端点,其最短路程是______________。
解:从长方体的一条对角线的一个端点出发,沿表面运动到另一个端点,有两种方案 22224(35)80,5(34)74++=++=或5. 图(1)为长方体积木块堆成的几何体的三视图,此几何体共由________块木块堆成;图(2)中的三视图表示的实物为_____________。
解:(1)4 (2)圆锥6.若圆锥的表面积为a 平方米,且它的侧面展开图是一个半圆,则这个圆锥的底面的直径为_______________。
解:设圆锥的底面的半径为r ,圆锥的母线为l ,则由2l r ππ=得2l r =,而22S r r r a ππ=+⋅=圆锥表,即233,33a a r a r ππππ===,即直径为23a π 三、解答题1.有一个正四棱台形状的油槽,可以装油190L ,假如它的两底面边长分别等于60cm 和40cm ,求它的深度为多少cm ? 解:''''1(),3V S SS S h h S SS S=++=++319000075360024001600h ⨯==++2.已知圆台的上下底面半径分别是2,5,且侧面面积等于两底面面积之和,图(1) 图(2)求该圆台的母线长. 解:2229(25)(25),7l l ππ+=+=[提高训练C 组] 一、选择题1.下图是由哪个平面图形旋转得到的( )A B C 解:A 几何体是圆台上加了个圆锥,分别由直角梯形和直角三角形旋转而得 2.过圆锥的高的三等分点作平行于底面的截面,它们把圆锥侧面分成的三部分 的面积之比为( )A . 1:2:3B . 1:3:5C . 1:2:4D . 1:3:9 解:从此圆锥可以看出三个圆锥,123123::1:2:3,::1:2:3,r r r l l l ==12312132::1:4:9,:():()1:3:5S S S S S S S S =--=3.在棱长为1的正方体上,分别用过共顶点的三条棱中点的平面截该正方形,则截去8个三棱锥后 ,剩下的几何体的体积是( )A.23 B. 76 C. 45 D. 56解:111115818322226V V -=-⨯⨯⨯⨯⨯=正方体三棱锥4.已知圆柱与圆锥的底面积相等,高也相等,它们的体积 分别为1V 和2V ,则12:V V =( )A . 1:3B . 1:1C . 2:1 D. 3:1解:121:():()3:13V V Sh Sh == 5.如果两个球的体积之比为8:27,那么两个球的表面积之比为( ) A . 8:27 B . 2:3 C . 4:9 D . 2:9 解:121212:8:27,:2:3,:4:9V V r r S S ===6.有一个几何体的三视图及其尺寸如下(单位cm ),则该几何体的表面积及体积为:A . 224cm π,212cm πB . 215cm π,212cm πC . 224cm π,236cm πD . 以上都不正确解:此几何体是个圆锥,23,5,4,33524r l h S πππ====⨯+⨯⨯=表面2134123V ππ=⨯⨯=二、填空题1. 若圆锥的表面积是15π,侧面展开图的圆心角是060,则圆锥的体积是_______。