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第十一章
立体几何初步
11.1 空间几何体
11.1.4 棱锥与棱台
[学习任务]
1.通过对实物模型的观察,归纳认知棱锥、棱台的结构特征.
2.理解棱柱、棱锥、棱台之间的关系.
3.能运用棱锥、棱台的结构特征描述现实生活中简单几何体的结构并进行有关计算.
11.1.4 棱锥与棱台
[对应学生用书第44页]
知识点一 棱锥的结构特征
1.棱锥的概念
11.1.4 棱锥与棱台
定义 图形及表示 相关概念 分类
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
如图可记作:棱锥P-ABCD或
棱锥P-AC 底面(底): 多边形 的面
侧面:有公共顶点的各 三角形
侧棱:相邻两侧面的 公共边
顶点:各侧面的 公共顶点
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) 按底面多边形的边数分:三棱锥、四棱锥……
多边
形
三角形
多边形
三角
形
公共边
公共顶点
垂线
11.1.4 棱锥与棱台
2.特殊的棱锥
正棱锥
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.
11.1.4 棱锥与棱台
判断正误(正确的画“√”,错误的画“×”).
(1)棱锥的所有面都可以是三角形. ( √ )
(2)有一个面是多边形,其余各面都是三角形的几何体叫棱锥. ( × )
(3)若一个棱锥的侧面都是等腰三角形,则这个棱锥是正棱锥. ( × )
√
×
×
11.1.4 棱锥与棱台
知识点二 棱台的结构特征
1.棱台的结构特征
定义 图形及表示 相关概念 分类
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 如图可记作:棱台ABCD-A'B'C'D' 上底面:平行于棱锥底面的 截面
下底面:原棱锥的 底面
侧面:其余各面
侧棱:相邻两侧面的公共边
顶点:侧面与上(下)底面的公共顶点
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) 由三棱锥、四棱锥、五棱锥……截得的棱台分别称为三棱台、四棱台、五棱台
……
平行于棱
锥底面
截面
底面
垂线
11.1.4 棱锥与棱台
2.特殊的棱台
正棱台:由 正棱锥 截得的棱台.
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.
正棱锥
11.1.4 棱锥与棱台
[思考] 棱台的各侧棱延长线一定相交于一点吗?为什么?
[提示] 一定相交于一点.因为棱台可以看成是由棱锥用平行于底面的平面截得的,所以棱台的各侧棱延长后形成一个棱锥,其侧棱相交于一点.
11.1.4 棱锥与棱台
[对应学生用书第45页]
探究一 棱锥、棱台的结构特征
[例1] (1)有下列三种叙述:
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.
其中正确的有 ( )
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
11.1.4 棱锥与棱台
[解析] ①中的平面不一定平行于底面,故①错误;②③可用反例去检验,如图所示,侧棱延长线不能相交于一点,故②③错误.
[答案] A
11.1.4 棱锥与棱台
①棱锥的各个侧面都是三角形;
②四面体的任何一个面都可以作为棱锥的底面;
③棱锥的侧棱平行.
A.① B.①② C.② D.③
[解析] 由棱锥的定义,知棱锥的各个侧面都是三角形,故①正确;四面体就是由四个三角形所围成的几何体,因此四面体的任何一个面作底面的几何体都是三棱锥,故②正确;棱锥的侧棱交于一点不平行,故③错误.
[答案] B
(2)下列说法中,正确的是 ( )
11.1.4 棱锥与棱台
判断棱锥、棱台的方法
(1)举反例法
结合棱锥、棱台的定义举反例直接排除关于棱锥、棱台结构特征的某些不正确说法.
(2)直接法
11.1.4 棱锥与棱台
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
11.1.4 棱锥与棱台
1.一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 正六棱锥的底面是个正六边形,正六边形共由6个等边三角形构成,设每个等边三角形的边长为r,正六棱锥的高为h,正六棱锥的侧棱长为l,由正六棱锥的高h、底面的边长r、侧棱长l构成直角三角形,得h2+r2=l2,故侧棱长l和底面正六边形的边长r