内容正文:
第 8 章
立体几何初步
8.1.2 圆柱、圆锥、圆台、球、简单组合体
复习引入
空间几何体
多面体
旋转体
棱锥
棱台
棱柱
有两个面互相平行,其余各面都是四边形,每相邻两个四边形的公共边互相平行,由这些面围成的图形叫做棱柱
有一面是多边形,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.
用一个平行于棱锥底面的平面去截棱锥,底面和截面之间的部分叫做棱台.
′
′
′
′
′
′
底面
侧棱
顶点
侧面
底面
侧棱
顶点
侧面
侧面
上底面
下底面
顶点
......
圆台
圆柱
圆锥
球
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,封闭的旋转面所围成的几何体叫做旋转体. 这条定直线叫做旋转体的轴.
旋转体的概念
学习新知
圆柱
以矩形的一边所在直线为旋转轴,其余三边旋转一周形成的面所围成的旋转体叫做圆柱。
定义
底面
侧面
母线
轴
A
A′
O′
O
B
B′
圆柱的轴:旋转轴,
圆柱的底面:垂直于轴的边旋转而成的圆面,
圆柱的侧面:平行于轴的边旋转而成的曲面;
圆柱侧面的母线:无论旋转到什么位置,平行于轴的边
圆柱的表示:用表示它的轴的字母表示。圆柱
圆柱的截面图
横截面
轴截面
斜截面
圆
矩形
椭圆
斜切切不出梯形
圆锥
以直角三角形的一条直角边所在直线为旋转轴,其余两边旋转一周形成的面所围成的旋转体叫做圆锥。
定义
B
轴
底面
母线
A
S
O
圆锥的轴:在圆锥的形成中,旋转轴叫做,
圆锥的底面:垂直于轴的边旋转而成的圆面
圆锥的侧面:直角三角形的斜边旋转而成的曲面
圆锥侧面的母线:侧面上各个位置的直角三角形的斜边
圆锥的表示:用表示它的轴的字母表示,圆锥
圆锥的截面图
轴截面
横截面
斜截面
斜截面
圆台:用一个平行于圆锥底面的平面去截圆锥,我们把底面和截面之间的部分叫做圆台.
思考1:用平行于圆锥底面的平面去截圆锥能得到什么几何体?
圆台还可以看做以直角梯形垂直于底边的腰所在的直线为旋转轴,其余三边旋转一周形成的面所围成的旋转体.
思考2:圆柱、圆锥可以看作是由矩形或三角形绕其一边旋转而成,圆台是否也可看成是某图形绕轴旋转而成?
圆台
以直角三角形的一条直角边所在直线为旋转轴,其余两边旋转一周形成的面所围成的旋转体叫做圆台。
定义
圆台的轴:在圆台的形成中,旋转轴,
圆台的高:圆台的在轴上的梯形的腰的长度;
圆台的底面:垂直于轴的边旋转而成的圆面;
圆台的侧面:不垂直于轴的边旋转而成的曲面;
圆台侧面的母线:侧面上各个位置的直角梯形的腰
圆台的表示:用表示它的轴的字母表示,圆台
上底面
轴
下底面
侧面
母线
(1)两底面是平行且半径不相等的圆面.
(2)侧面展开图是大扇形去掉小扇形的圆环面.
(3)母线延长相交于顶点
(4)平行于底面的截面是与底面平行且半径不相等的圆面.
(5)轴截面是等腰梯形
圆台的结构特征
轴截面:等腰梯形
横截面:圆形
斜截面
圆台截面图
球
以半圆的直径所在直线为旋转轴,半圆面旋转一周形成的曲面叫做球体,简称球。
定义
球的球心:半圆的圆心;
球面:半圆的弧绕着它的直径所在的直线旋转一周形成的曲面;
球的半径:连接球心和球面上任意一点的线段;
球的直径:连接球面上两点并且经过球心的线段。
球的表示:用表示球心的字母表示,如球O
O
球心
半径
A
B
用一个截面去截一个球,截面是圆面。
球面被经过球心的平面截得的圆叫做大圆。
球面被不过球心的平面截得的圆叫做小圆。
O
思考:设球的半径为R,截面圆半径为r,球心与截面圆圆心的距离为d,则R、r、d三者之间的关系如何?
球的截面图
棱柱、棱锥、棱台、圆柱、圆锥、圆台和球是常见的简单几何体.其中棱柱与圆柱统称为柱体,棱锥与圆锥统称为椎体,棱台和圆台统称为台体.
圆柱与棱柱
统称为柱体
圆台与棱台统称为台体
圆锥与棱锥统称为锥体
【探究】
棱柱、棱锥与棱台都是多面体,它们在结构上有哪些相同点和不同点?当底面发生变化时,它们能否互相转化?圆柱、圆锥与圆台呢?
上底面变小
上底面缩小到一个点
上底面扩大
上底面扩大到
与下底面相等
圆柱
圆台
圆锥
圆柱、圆锥、圆台的关系
简单的组合体
现实世界中的物体表示的几何体,除柱体、锥体、台体和球等简单几何体外,还有大量的几何体是由简单几何体组合而成的,这些几何体称作简单组合体。
定义
简单组合体的构成形式
——简单几何体拼接、截去或挖去一部分
请你说一说图8.1-14中各几何体是由哪些简单几何体组合而成的.
应用新知
例2.如图,以直角梯形ABCD的下底AB所在直线为轴,其余三边旋转一周形成的面围成一个几何体。说出这个几何体的结构特征。
解:几何体如右图所示,其中,垂足为
这个几何体是由圆柱和圆锥组合而成的。
其中圆柱的底面分别是和,侧面是由梯形的上底绕轴AB旋转形成的;圆锥的底面是侧面是由梯形的边绕轴旋转而成的。
学习目标
1.了解圆柱、圆锥、圆台、球的定义.
2.掌握圆柱、圆锥、圆台、球的结构特征.
3.了解简单组合体的概念及结构特征.
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