内容正文:
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第八章《立体几何初步》
人教A版2019必修第二册
8.1.1棱柱、棱锥、棱台
1. 通过计算机模拟或者利用实物概括出棱柱、棱锥、棱台的几何结构特征;
2.能用数学语言概述棱柱、棱锥、棱台的结构特征;
3.能表示有关几何体以及进行棱柱、棱锥、棱台的分类。
4.通过对棱柱、棱锥、棱台的学习,培养学生数学抽象、逻辑推理、直观想象等数学素养。
学习目标
如图8.1-1,这些图片中的物体具有怎样的形状?在日常生活中,我们把这些物体的形状叫做什么?如何描述它们的形状?
纸杯
纸箱
腰鼓
金字塔
茶叶罐
水晶萤石
奶粉罐
篮球和足球
储物箱
铅锤
环节一:创设情境,引入课题
纸杯
纸箱
腰鼓
金字塔
茶叶罐
水晶萤石
奶粉罐
篮球和足球
储物箱
铅锤
观察一个物体,将它抽象成空间几何体,并描述它的结构特征,应先从整体入手,想象围成物体的每个面的形状、面与面之间的关系,并注意利用平面图形的知识.
纸杯
纸箱
腰鼓
金字塔
茶叶罐
水晶萤石
奶粉罐
篮球和足球
储物箱
铅锤
在图8.1-1中,可以发现纸箱、金字塔、茶叶盒、水晶萤石、储物箱等物体有相同的特点:围成它们的每个面都是平面图形,并且都是平面多边形;纸杯、腰鼓、奶粉罐、篮球和足球、铅锤等物体也有相同的特点:围成它们的面不全是平面图形,有些面是曲面.
环节二:观察分析,感知概念
面
棱
顶点
图8.1-2
一般地,由若干个平面多边形围成的几何体叫做多面体(polyhedron)(图8.1-2).围成多面体的各个多边形叫做多面体的面,如面ABE,面BAF;两个面的公共边叫做多面体的棱,如棱AE,棱EC;棱与棱的公共点叫做多面体的顶点,如顶点E,顶点C.图8.1-1中的纸箱、金字塔、茶叶盒、储物箱等物体都具有多面体的形状.
在空间几何体中说某个面是多边形,一般也包括这个多边形内部的平面部分.
图8.1-3
轴
A
O
B
一条平面曲线(包括直线)绕它所在平面内的一条定直线旋转所形成的曲面叫做旋转面,封闭的旋转面围成的几何体叫做旋转体(rotating solid).这条定直线叫做旋转体的轴.
下面,我们从多面体和旋转体组成的元素的形状、位置关系入手,进一步认识一些特殊的多面体和旋转体.
A
B
C
D
图8.1-4
1.棱柱
观察
观察图8.1-4中的长方体,它的每个面是什么样的多边形?不同的面之间有什么位置关系?
环节三:抽象概括,形成概念
A
B
C
D
图8.1-4
A
B
C
D
E
F
底面
顶点
侧面
侧棱
如图8.1-5,一般地,有两个面互相平行,其余各面都是四边形,并且相邻两个四边形的公共边都互相平行,由这些面所围成的多面体叫做棱柱.(prism).图8.1-1中的茶叶盒所表示的多面体就是棱柱.在棱柱中,两个互相平行的面叫做棱柱的底面,它们是全等的多边形;其余各面叫做棱柱的侧面,它们都是平行四边形;相邻侧面的公共边叫做棱柱的侧棱;侧面与底面的公共顶点叫做棱柱的顶点.
三棱柱
四棱柱
五棱柱
六棱柱
(1)
(2)
(3)
(4)
图8.1-6
在图8.1-4中的长方体中,侧棱和底面给我们以垂直的形象,如图教室里相邻墙面的交线和地面的关系一样.一般地,我们把侧棱垂直于底面的棱柱叫做直棱柱(图8.1-6(1)(3)).底面不垂直于底面的棱柱叫做斜棱柱(图8.1-6(2)(4)).底面是正多边形的直棱柱叫做正棱柱(图8.1-6(3)).底面是平行四边形的四棱柱也叫做平行六面体(图8.1-6(4)).
环节四:辨析理解,深化概念
例1:下列命题中正确的是( )
A、有两个面平行其余各面都是四边形的几何体叫棱柱。
B、有两个面平行,其余各面都是平行四边形的几何体叫棱柱。
C、有两个侧面是矩形的棱柱是直棱柱。
D、有两个相邻侧面垂直与底面的棱柱是直棱柱。
D
典型例题
2.棱锥
像图8.1-1中金字塔这样的多面体,均由平面图形围成,其中一个面是多边形,其余各面都是三角形,并且这些三角形有一个公共顶点.
S
A
B
C
D
顶点
侧面
侧棱
底面
图8.1-7
如图8.1-7,一般地,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,由这些面所围成的多面体叫做棱锥(pyramid).这个多边形面叫做棱锥的底面;有公共顶点的各个三角形叫做棱锥的侧面;相邻侧面的公共边叫做棱锥的侧棱;各侧面的公共顶点叫做棱锥的顶点.
棱锥用表示顶点和底面各顶点的字母来表示,如图8.1-7中的棱锥记作棱锥S-ABCD.棱锥的底面可以是三角形、四边形、五边形……,我们把这样的棱锥叫做三棱锥、四棱锥、五棱锥……,其中三棱锥又叫四面体.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.
三棱锥
四棱锥
五棱锥
六棱锥
S
A
B
C
S
A
B
C
D
S
A
B