内容正文:
第六章 立体几何初步
§1 基本立体图形 ► 对应学生用书P110
1.1 构成空间几何体的基本元素 1.2 简单多面体——棱柱、棱锥和棱台
[课程标准] 利用实物、计算机软件等观察空间图形,认识柱、锥、台、球及简单组合体的结构特征.能运用这些特征描述现实生活中简单物体的结构.
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一、构成空间几何体的基本元素
(1)空间几何体的基本元素:任意一个几何体都是由点、线、面构成的,点、线、面是构成几何体的基本几何元素.
(2)平面的画法:一般地,用平行四边形表示平面,当平面水平放置时,通常把平行四边形的锐角画成45°,横边长画成邻边长的两倍.
当两个平面相交时,把被遮挡部分画成虚线或不画(如图).
(3)平面的表示方法
平面通常用希腊字母α,β,γ等来表示,如平面α、平面β、平面γ等(如图①);也可以用表示平行四边形顶点的字母表示,如平面ABCD;还可以用表示平行四边形顶点的两个相对顶点的字母表示,如平面AC(如图②).
二、多面体
一般地,由若干个平面多边形围成的几何体称为多面体,围成多面体的各个多边形称为多面体的面,两个相邻的面的公共边称为多面体的棱,棱与棱的公共点称为多面体的顶点.
三、棱柱、棱锥和棱台的结构特征
1.棱柱、棱锥、棱台的结构特征
结构特征及分类
图形及记法
棱柱
结构
特征
(1)有两个面(底面)是边数相同的多边形且互相平行
(2)其余各面都是四边形
(3)相邻两个四边形的公共边都互相平行
记作棱柱
ABCDEF
A′B′C′D′E′F′
分类
按底面多边形的边数分为三棱柱、四棱柱、五棱柱……
棱锥
结构
特征
(1)有一个面(底面)是多边形
(2)其余各面(侧面)都是有一个公共顶点的三角形
记作棱锥SABCD
分类
按底面多边形的边数分为三棱锥、四棱锥……
棱台
结构
特征
(1)上下底面互相平行,且是相似图形
(2)各侧棱延长线相交于一点
(或用一个平行于棱锥底面的平面去截棱锥,底面与截面之间那部分多面体叫做棱台)
记作棱台
ABCDA′B′C′D′
分类
由三棱锥、四棱锥、五棱锥……截得的棱台分别叫做三棱台、四棱台、五棱台……
2.底面是正多边形的直棱柱叫做正棱柱.底面是正多边形,并且顶点与底面中心的连线垂直于底面的棱锥叫做正棱锥.
想一想:1.有两个面平行,其余各面都是平行四边形,这样的几何体一定是棱柱吗?举例说明.
2.有一个面是多边形,其余各面是三角形的多面体一定是棱锥吗?
提示:1.不一定,下图的几何体符合要求但不是棱柱.
2.不一定,其余各面必须要有一个公共顶点.如图所示的几何体符合问题中的条件,但不是棱锥.
记一记:(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)各种棱柱之间的关系
①棱柱的分类
棱柱
②常见的几种四棱柱之间的转化关系
(3)由正棱锥截得的棱台是正棱台.
【基点小试】
1.如图所示,三棱台ABC A′B′C′截去三棱锥A′ABC后,剩余部分几何体是( )
A.三棱锥 B.三棱柱
C.四棱锥 D.不规则几何体
解析:选C.根据图形可见,剩余部分几何体是四棱锥A′ BCC′B′.
2.对如图所示的几何体描述正确的是______.(填序号)
①这是一个六面体;
②这是一个四棱柱;
③此几何体可由三棱柱截去一个小三棱柱而得到;
④此几何体可由四棱柱截去一个三棱柱而得到.
解析:该几何体共有6个面,因此是一个六面体,①判断正确;
该几何体可以看成以前后面梯形为底面的四棱柱,②判断正确;
该几何体可以看成由三棱柱截去一个小三棱柱而得到,③判断正确;
该几何体可以看成由四棱柱截去一个三棱柱而得到,④判断正确.
答案:①②③④
3.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:选A.棱锥的侧面都是三角形,所以底面和侧面相同只能是三角形.
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题型一 棱柱的结构特征
例1. 如图,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BCNM把这个长方体分成两部分,各部分形成的几何体还是棱柱吗?如果是,是几棱柱,并用符号表示;如果不是,请说明理由.
解:(1)是棱柱,并且是四棱柱,因为长方体相对的两个面是互相平行的四边形(作底面),其余各面都是矩形(作侧