内容正文:
第5章 走进图形世界
考点一 点、线、面、体
典例1 欧拉公式反映的是多面体的顶点数(V)、面数(F)、棱数(E)之间存在的等量关系.
(1) 通过观察如图所示的几何体,将表格补充完整:
多面体 顶点数(V) 面数(F) 棱数(E)
四面体 4 4
五面体 5 8
六面体 6 12
(2) 猜想V,F,E之间的关系.
(典例1图)
思路导引 (1) 根据各种多面体特征进行填表.(2) 根据(1)中补充完整的表格,猜想顶点数(V)、面数(F)、棱数(E)之间存在的关系.
规范解答 (1) 填表如下:
多面体 顶点数(V) 面数(F) 棱数(E)
四面体 4 4 6
五面体 5 5 8
六面体 8 6 12
(2) V+F-E=2.
方法归纳
仔细分析,学会归纳
这类问题着重培养同学们根据表格整理归纳的能力,并通过表格的相关数据推导出相关公式.
1. 不透明袋子中装有一个几何体模型,两名同学摸该模型并描述它的特征.甲同学说:“它有7个面.”乙同学说:“它有10个顶点.”该模型的形状对应的立体图形可能是( B )
A. 四棱柱 B. 五棱柱
C. 六棱柱 D. 七棱柱
B
2. 在同一平面内用游戏棒搭4个大小一样的等边三角形,至少需要 9 根游戏棒;在空间内搭4个大小一样的等边三角形,至少需要 6 根游戏棒.
9
6
考点二 几何变换方式
典例2 如图所示的四个图形中,由基础图形通过平移、旋转或翻折这三种变换都能得到的是( )
A.
C.
B.
D.
思路导引 根据几何变换的几个类型的特征分别对各选项进行判断.
规范解答 A选项中的图形只能通过旋转变换得到,所以A选项错误.B选项中的图形通过平移、旋转或翻折变换都能得到,所以B选项正确.C选项中的图形不能通过平移、旋转或翻折变换得到,所以C选项错误.D选项中的图形只能通过平移变换得到,所以D选项错误.故选B.
方法归纳
寻找基本图形,让图形动起来
解答这类问题时,可以找出图形中的基本图形,让基本图形按照运动变换的方式动起来.
3. 已知一个长方形的长、宽分别是4cm,3cm,若以这个长方形的一条边所在的直线为轴旋转一周,则形成的立体图形的体积是( D )
A. 36πcm3
B. 24πcm3
C. 24πcm3或48πcm3
D. 36πcm3或48πcm3
D
4. 笔尖在纸上快速滑动写出了一个又一个字,这说明了 点动成线 ;直角三角形绕它的直角边旋转一周,形成了一个圆锥,这说明了 面动成体 ;“齐天大圣”孙悟空有一个宝贝——金箍棒,当他快速旋转金箍棒时,展现在我们眼前的是一个圆的形象,这说明了 线动成面 .
点动成线
面动成体
线动成面
考点三 几何体的展开与折叠
典例3 如图所示为一个没有完全剪开的正方体,若再剪开一条棱,则得到的平面展开图不可能是( )
(典例3图)
A.
B.
C.
D.
思路导引 根据平面图形的折叠及正方体的平面展开图解题,注意分三种情况剪开.
规范解答 沿后面下面的棱剪开可得C选项中的平面展开图,沿后面右面的棱剪开可得A选项中的平面展开图,沿下面右面的棱剪开可得D选项中的平面展开图.所以得到的平面展开图不可能是B选项中的.故选B.
易错警示
不能在动手操作中发展空间观念导致错误
有的同学不能先根据图形的实际情况,将可能剪开的一条棱进行分类,再画出展开图形,而是硬性记忆正方体展开后可能出现的11种情形,从而导致错误.
5. 七年级学生设计了一种正方体废纸回收盒,将如图②所示的写有“市”字的正方形添加到图①中,使它们构成完整的正方体展开图,共有 4 种添加方式.
(第5题)
4
6. 如图所示为某个几何体的表面展开图,围成几何体后,与点E重合的两个点是 C,A .
(第6题)
C,A
典例4 小明在学习了“展开与折叠”这一课后,掌握了长方体盒子的制作方法.如图①所示为他制作的一个半成品的平面图.
(典例4图①)
(1) 在图中补充一个长方形,使该平面图能折叠成一个长方体盒子.
(2) 已知小明制作的长方体盒子的长是宽的2倍,宽是高的2倍,且长方体盒子所有棱长的和为56cm,求这个长方体盒子的体积.
思路导引 (1) 根据长方体的表面展开图补充图形即可.(2) 根据题意,设长方体盒子的高为acm,则宽为2acm,长为4acm.根据长方体盒子所有棱长的和为56cm,列出方程,求出a的值,进而根据体积公式求解即可.
规范解答 (1) 答案不唯一,如图②所示.
(典例4图②)
(2) 设长方体盒子的高为acm,则宽为2acm,长为4acm.
根据题意,得4(a+2a+4a)=56,解得a=2.
所以这个长方体盒子的高为2cm,宽为4cm,