内容正文:
11.1.4 棱锥与棱台
课程标准
学科素养
1.认识棱锥、棱台的结构特征,能运用这些特征描述现实生活中简单物体的结构.
2.能够识别和区分棱柱、棱锥与棱台.
通过学习棱锥与棱台,达成直观想象、数学抽象及数学运算的核心素养.
[对应学生用书P33]
知识点1 棱锥
1.棱锥的定义:如果一个多面体有一个面是 多边形 ,且其余各面都是 有一个公共顶点 的三角形,则称这个多面体为棱锥.棱锥中,是 多边形 的那个面称为棱锥的底面,有 公共顶点 的各三角形称为棱锥的侧面,各侧面的 公共顶点 称为棱锥的顶点,相邻两侧面的 公共边 称为棱锥的侧棱.
2.棱锥的分类及表示:按底面的形状分为 三棱锥 (底面是三角形)、 四棱锥 (底面是四边形), 五棱锥 (底面是五边形),…….
棱锥可以用顶点与底面各顶点的字母来表示,例如四棱锥可表示为:四棱锥PABCD或四棱锥PAC.
3.棱锥的高:过棱锥的顶点作棱锥底面的 垂线 ,所得到的 线段 (或它的 长度 )称为棱锥的高.
4.棱锥的侧面积:棱锥 所有侧面 的面积之和称为棱锥的侧面积.
5.正棱锥及其性质
(1)正棱锥的定义:如果棱锥的底面是 正多边形 ,且棱锥的顶点与底面中心的连线 垂直 于底面,则称这个棱锥为正棱锥.
(2)正棱锥的性质:正棱锥的侧面都 全等 ,而且都是 等腰三角形 ,这些等腰三角形底边上的高也都 相等 ,称为棱锥的斜高.
[微思考]
1.各个面都是三角形的几何体一定是三棱锥吗?
提示 如图所示的几何体,各个面都是三角形,但该几何体不是三棱锥.
2.有一个面是多边形,其余各面都是三角形的多面体一定是棱锥吗?试举例说明.
提示 不一定,如图.
知识点2 棱台
1.棱台的定义:一般地,用 平行 于棱锥底面的平面去截棱锥,所得截面与 底面 间的多面体称为棱台.原棱锥的 底面 与 截面 分别称为棱台的下底面和上底面,其余各面称为棱台的侧面,相邻两侧面的 公共边 称为棱台的侧棱.
2.棱台的分类及表示:按底面的形状分为 三棱台 (底面是三角形)、 四棱台 (底面是四边形)、……,棱台可用上底面与下底面的顶点表示,例如底面是四边形的棱台可表示为四棱台ABCDA′B′C′D′.
3.棱台的高:过棱台一个底面上的任意一个顶点,作另一个底面的 垂线 所得到的线段(或它的长度)称为棱台的高.
4.棱台的侧面积:棱台 所有侧面 的面积之和称为棱台的侧面积.
5.正棱台及其性质
(1)正棱台的定义:由 正棱锥 截得的棱台称为正棱台.
(2)正棱台的性质:正棱台上、下底面都是 正多边形 ,两者中心的连线是 棱台的高 ;正棱台的侧面都 全等 ,且都是 等腰梯形 ,这些等腰梯形的高也都 相等 ,称为棱台的斜高.
[微体验]
1.思考辨析
(1)用一个平面去截棱锥,底面和截面之间的部分叫棱台. ( )
(2)棱台的侧面都是等腰梯形. ( )
答案 (1)× (2)×
2.下列命题中正确的是 ( )
A.棱台的侧面可以是平行四边形
B.两个底面平行且相似,其余各面都是梯形的多面体是棱台
C.棱台的底面是两个相似的正方形
D.棱台的侧棱延长后必交于一点
D [棱台的侧面是梯形,一定不会是平行四边形,故A错;B中侧棱不一定交于一点;C中底面不一定是正方形.]
[对应学生用书P34]
探究一 棱锥的结构特征
下面关于棱锥的说法中正确的是 ( )
A.有一个面是多边形,其余各面都是三角形的几何体是棱锥
B.底面是正多边形的棱锥是正棱锥
C.正棱锥的侧棱不一定相等
D.过棱锥的不相邻的两侧棱的截面是三角形
D [由于棱锥的定义是:“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,这样的多面体是棱锥,”由于A中缺少了定义中的“其余各面是有一个公共顶点的三角形”,故A不正确;由于正棱锥的概念中除了底面是正多边形外,还要求顶点在底面上的射影是底面的中心,否则就不是正棱锥,故B不正确;根据正棱锥的概念可知,正棱锥的侧棱长都相等,故C不正确,D显然正确.]
[方法总结] 棱锥有如下性质(1)侧棱有公共点,即棱锥的顶点;侧面都是三角形.
(2)底面与平行于底面的截面是相似多边形,如图a所示.
(3)过不相邻的两侧棱的截面是三角形,如图b所示.
,
[跟踪训练1] 下列棱锥有6个面的是 ( )
A.三棱锥 B.四棱锥
C.五棱锥 D.六棱锥
C [三棱锥有4个面,四棱锥有5个面,五棱锥有6个面,六棱锥有7个面.]
探究二 棱台的结构特征
关于几何体ABCA1B1C1,平面ABC与平面A1B1C1平行,其中能构成棱台的是 ( )
A.AB=1,AC=2,BC=2,A1B1=2,A1C1=2,B1C1=2
B.AB=1,AC=2,BC=2,A1B1=3,A1C1=4,B1C1=4
C.AB=1