内容正文:
第一章 《丰富的图形世界》
1.1 生活中的立体图形
知识点1 常见几何体及其分类
立体图形:各部分不在同一平面内的几何图形叫做立体图形,也叫几何体.
圆柱 直棱柱 斜棱柱
圆锥 棱锥
圆台
(底面形状都是圆,但是大小不同)
棱台
(底面形状相同,但是大小不同,
侧面是梯形)
球体
【例1】下列是我们常见的几何体,按要求将其分类(只填写编号).
(1)如果按“柱”“锥球”来分,柱体有______,椎体有______,球有______;
(2)如果按“有无曲面”来分,有曲面的有______,无曲面的有______.
【答案】(1)①②⑥;③④;⑤; (2)②③⑤;①④⑥
【变式1-1】把图中的几何图形与它们相应的名称连接起来.
知识点2 棱柱的相关概念及特征
1.棱和侧棱的定义:在棱柱中任何相邻两个面的交线,都叫做 棱 ;相邻两个侧面的交线叫做 侧棱 .
2.棱柱所有的侧棱长都___相等_____.棱柱的上、下底面的形状 相同 ,侧面的形状都是 平行四边形 .
3.长方体,正方体都是___四棱柱___.
4.棱柱可以分为 直棱柱和斜棱柱 ,直棱柱的侧面是长方形,侧棱住的侧面是平行四边形
棱柱的特征
棱柱
面的个数
顶点个数
棱的条数
n棱柱
n+2
(侧面数+上、下底面数)
2n
(上、下底面顶点数)
3n
(侧棱数+上、下底面棱数)
(
(1)解:圆柱由两个底面和一个侧面组成,底面是平面,侧面是曲面;六棱柱由两个底面和六个侧面组成,都是平面.
(2)解:圆柱的侧面与上下两个底面相交各成一条线,是个圆,它是曲线.
(3)解:六棱柱两个底面是六边形,故共有12个顶点;
经过每个顶点有三条棱.
(4)解:棱柱与圆柱的相同点是:都是柱体,都有两个底面;
不同点是:棱柱与圆柱的底面形状不同,棱柱的底面是多边形,圆柱的底面是圆形,圆柱的侧面是曲面,而棱柱的侧面是长方形.
)【例2】如图所示,左边是小颖的圆柱形的笔筒,右边是小彬的六棱柱形的笔筒.仔细观察两个笔筒,并回答下面问题.
(1)圆柱、六棱柱各由几个面组成?它们都是平的吗?
(2)圆柱的侧面与底面相交成几条线?它们是直的吗?
(3)六棱柱有几个顶点?经过每个顶点有几条棱?
(4)试写出圆柱与棱柱的相同点与不同点.
【变式2-1】如图所示是一个六棱柱,它的底面边长是4cm,高是6cm.
(1)这个棱柱共有多少条棱?所有的棱长的和是多少?
(2)这个棱柱共有多少个顶点?
【答案】(1) 这个棱柱共有18条棱,所有的棱长的和是84cm; (2) 这个棱柱共有12个顶点
【变式2-2】一个棱柱有14个顶点,所有侧棱长的和是56厘米,则每条侧棱长是 8 厘米.
【变式2-3】如果一个直棱柱有30条棱,那么该棱柱有 12 个面.
【变式2-4】一个直棱柱有条棱,则这个直棱柱有 8 个顶点.
【变式2-5】新年晚会是我们最欢乐的时候,会场上,悬挂着五彩缤纷的小装饰,其中有各种各样的立体图形.下面是常见的一些多面体:
操作探究:
多面体
顶点数()
面数()
棱数()
四面体
4
4
6
六面体
8
6
12
八面体
6
8
12
十二面体
20
12
30
(1)通过数上面图形中每个多面体的顶点数()、面数()和棱数(),填写下表中空缺的部分:
通过填表发现:顶点数()、面数()和棱数()之间的数量关系是 ,
这就是伟大的数学家欧拉(L.Euler,1707—1783)证明的这一个关系式.我们把它称为欧拉公式;
探究应用:
(2)已知一个棱柱只有七个面,则这个棱柱是 五 棱柱;
(3)一个多面体的面数等于顶点数,且这个多面体有30条棱,求这个多面体的面数.
由题意得:F+F-30=2,解得F=16,∴这个多面体的面数为16.
(4)已知一个多面体只有8个顶点,并且过每个顶点都有3条棱,求这个多面体的面数.
由题意得:棱的总条数为(条),
由可得,解得:,
故该多面体的面数为6.
(5)某个玻璃体饰品的外形是多面体,它的外表面是由三角形和八边形两种多边形拼接而成,且有48个顶点,每个顶点处都有3条棱.设该多面体外表面三角形的个数为x个,八边形的个数为y个,求x+y的值.
∵有48个顶点,每个顶点处都有3条棱,两点确定一条直线;∴共有48×3÷2=72条棱,
设总面数为F,48+F-72=2,解得F