内容正文:
专题8.1 基本立体图形
1.空间几何体的结构
(1)多面体
几何体
结构特征
备注
棱柱
①底面互相平行.
②侧面都是平行四边形.
③每相邻两个平行四边形的公共边互相平行.
按侧棱与底面是否垂直分类,可分为斜棱柱和直棱柱.侧棱与底面不垂直的棱柱叫做斜棱柱,侧棱垂直于底面的棱柱叫做直棱柱.特别地,底面是正多边形的直棱柱叫做正棱柱.
棱锥
①底面是多边形.
②侧面都是三角形.
③侧面有一个公共顶点.
三棱锥的所有面都是三角形,所以四个面都可以看作底. 三棱锥又称为四面体.
棱台
①上、下底面互相平行,且是相似图形.
②各侧棱的延长线交于一点.
③各侧面为梯形.
可用一个平行于棱锥底面的平面去截棱锥
1、圆柱:
定义:以矩形的一边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。
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。
圆柱用表示它的轴的字母表示,如圆柱 。
2、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围成的旋转体。圆锥也有轴、底面、侧面和母线。圆锥也用表示它的轴的字母表示,如圆锥SO。
3、圆台: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。圆台也有轴、底面、侧面、母线。
圆台也用表示它的轴的字母表示,如圆台。
4、球: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叫做球体。
半圆的圆心叫做球心,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O表示,如球O。
小结:常见空间几何体有棱柱、棱锥、棱台、圆柱、圆锥、圆台、球。其中棱柱、圆柱统称为柱体,棱锥、圆锥统称为锥体,棱台、圆台统称为台体,所以简单空间几何体概括分类为:柱体、锥体、台体和球体。
二、简单组合体
1.简单组合体的定义
由简单几何体组合而成的几何体叫作简单组合体.
2.简单组合体的两种基本形式
(1)由简单几何体拼接而成,如课本P103 (1)(2);
(2)由简单几何体截去或挖去一部分而成,如课本P103 (3)(4)。
【概念辨析】
1: 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,而球面是指球的表面部分。
2: 要描述简单组合体的结构特征,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。
3: 圆柱的母线和圆柱的高相等
4: 以直角三角形斜边所在的直线为旋转轴,其余两边旋转成的曲面围成的旋转体是两个圆锥的组合体。
5: 直角梯形,以垂直于底边的腰所在的直线为旋转轴,其余三边旋转一周形成的面所围成的旋转体叫圆台,如图所示。
一、单选题
1.下列说法正确的是( )
A.过球面上任意两点与球心,有且只有一个大圆
B.底面是正多边形,侧棱与底面所成的角均相等的棱锥是正棱锥
C.用一个平面截圆锥,得到一个圆锥和圆台
D.以直角三角形任意一边为旋转轴,其余两边旋转一周所得的旋转体都是圆锥
【答案】B
【分析】根据空间几何体的概念和性质可判断.
【详解】球面上两点与球心共线时,有无数个大圆,故A错误.
底面是正多边形,侧棱与底面所成的角均相等,则顶点在底面的射影是底面的中心,所以是正棱锥,B正确.
用一个平行于底面的平面截圆锥,得到一个圆锥和圆台,故C错误.
以直角三角形任意一直角边为旋转轴,旋转一周所得的旋转体都是圆锥,故D错误.
故选:B
2.在一个密闭透明的圆柱桶内装一定体积的水,将圆柱桶分别竖直、水平、倾斜放置时,圆柱桶内的水平面所在平面截圆柱桶所成的截口曲线的所有类型有:( )
①矩形 ②圆 ③椭圆 ④部分抛物线 ⑤部分椭圆
A.②③⑤ B.①②③④⑤ C.①②③⑤ D.①②③④
【答案】C
【分析】对不同的放置情况分别判断,得出结论
【详解】当圆柱桶竖直放置时,截口曲线为圆;
当圆柱桶水平放置时,截口曲线为矩形;
当圆柱桶倾斜放置时,若液面经过底面,则截口曲线为椭圆的一部分;
当圆柱桶倾斜放置时,若液面不经过底面,则截口曲线为椭圆;
故选:C
3.通用技术老师指导学生制作统一规格的圆台形容器,用如图所示的圆环沿虚线剪开得到的一个半圆环(其中小圆和大圆的半径分别是1cm和4cm)制作该容器的侧面,则该圆台形容器的高为( )
A.cm B.1cm C.cm D.cm
【答案】D
【分析】由圆台侧面展开图求出其上,下底面半径,结合其轴截面特征解三角形求圆台的高.
【详解】由已知圆台的侧面展开图为半圆环,不妨设上、下底面圆的半径分别为,,
则,,解得,.
所以圆台轴截面为等腰梯形,其上、下底边的长分别为和,腰长为,
即,过点作,为垂足,
所以,
该圆台形容器的高为,