内容正文:
第8章 立体几何初步
8.1 基本立体图形(1)
本章导读:
立体几何是研究现实世界中物体的形状、大小与位置关系的数学分支,在解决实际问题中有着广泛的应用.
立体图形各式各样、千姿百态,如何认识和把握它们呢?本章我们将从对空间几何体的整体观察入手,研究它们的结构特征,学习它们的表示方法,了解它们的表面积和体积的计算方法;借助长方体,从构成立体图形的基本元素——点、直线、平面入手,研究它们的性质以及相互之间的位置关系,特别是对直线、平面的平行与垂直的关系展开研究,从而进一步认识空间几何体的性质.
本章导读:
立体图形是由现实物体抽象而成的.直观感知、操作确认、推理论证、度量计算,是认识立体图形的基本方法.由整体到局部,由局部再到整体,是认识立体图形的有效途径.
学习本章内容要注意观察,并善于想象.
如果我们不考虑这些物体的颜色、质地、材料等因素,只考虑物体的形状和大小,那么由这些物体抽象出来的空间图形叫做空间几何体。
思考:如图,下面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?
多面体:
1.由若干个平面多边形围成的几何体叫做多面体。围成多面体的各个多边形叫做多面体的面,两个面的公共边叫做多面体的棱,棱与棱的公共点叫做多面体的顶点。
面ABE,面BAF
顶点E,顶点C
棱AE,棱EC
由一条平面曲线(包括直线)绕它所在的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,这条定直线叫做旋转体的轴。
一般地,有两个面互相平行,其余各面都是四边形,并且每相邻两个四边
形的公共边都互相平行,由这些面围成的多面体叫做棱柱.
为了研究方便,我们把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.你能指出下面棱柱的底面、侧面、侧棱、顶点吗?
侧面
侧棱
顶点
底面
如图
多边形 ABCDE
多边形 A1B1C1D1E1
如图中的四边形ABB1A1,BCC1B1,CDD1C1等
如图中的线段AA1,BB1,CC1,DD1,EE1等
如图中的点A,A1,B,B1,C,C1,D,D1等
棱柱的表示法
A
B
C
D
E
A1
B1
C1
D1
E1
棱柱的分类1:棱柱的底面可以是三角形、四边形、五边形、 …… 我们把这样的棱柱分别叫做三棱柱、四棱柱、五棱柱、……
三棱柱
四棱柱
五棱柱
棱柱的分类2:一般地,把侧棱垂直于底面的棱柱叫做直棱柱,侧棱不垂直于底面的棱柱叫做斜棱柱,底面是正多边形的直棱柱叫做正棱柱。底面是平行四边形的四棱柱也叫平行六面体。
练习:说出下列那些图是直棱柱、斜棱柱、正棱柱、平行六面体?
直棱柱:(1)、(3)
平行六面体(4)
斜棱柱:(2)、(4)
正棱柱:(2)
侧棱都互相平行且相等,
各侧面都是平行四边形;
直棱柱的每条侧棱及每个侧面都垂直于底面。
棱柱的结构特征
2. 两个底面及平行于底面的截面是全等的多边形,且对应边互相平行;
3. 正棱柱的侧面全等
练习: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
上图中的物体具有什么样的共同的结构特征?
(1)棱锥的概念
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,
由这些面围成的多面体叫做棱锥。
结构特征:1.底面是多边形;
2.侧面都为是三角形并且有公共顶点;
3.相邻侧面的公共边叫做棱锥的侧棱;
4.各侧面的公共顶点叫做棱锥的顶点。
顶点S
侧棱和侧面
底面
棱锥的表示方式
类比棱柱的分类,你会如何分类棱锥?
类比正棱柱的特征,将图中的底面看成正方形,你能说说正棱锥的特征吗?
明矾晶体
练习:下面几何体是棱锥吗?
答:不是,各侧面没有公共点
棱台的表示法:棱台用表示上、下底面各顶点的字母来表示,如:棱台ABC-A1B1C1。
棱台的概念:用一个平行于棱锥底面的平面去截棱锥,底面和截面之间那部分多面体叫做棱台。原棱锥的底面和截面分别叫做棱台的下底面和上底面。
棱台的分类: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…
棱台的结构特征:
1.各侧棱的延长线相交于一点;
2.截面平行于原棱锥的底面。
3.侧面都是梯形
判断:下列几何体是不是棱台,为什么?
(1)
(2)
(1)不是,侧棱不交于一点;
(2)不是,没有两面平行;
课堂小结:
区别与联系
简单几何体
组合
简单组