专题10 立体图形及立体图形的表面展开图的六类综合题型(压轴题专项训练)数学苏科版2024七年级上册
2025-11-26
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2份
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 数学 |
| 教材版本 | 初中数学苏科版七年级上册 |
| 年级 | 七年级 |
| 章节 | 第5章 走进几何世界 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-单元练习 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.13 MB |
| 发布时间 | 2025-11-26 |
| 更新时间 | 2025-11-26 |
| 作者 | 初中数学培优 |
| 品牌系列 | 学科专项·压轴题 |
| 审核时间 | 2025-11-11 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/54818498.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
专题10 立体图形及立体图形的表面展开图的六类综合题型
目录
典例详解
类型一、几何体中的点、棱、面
类型二、求平面图形旋转所得立体图形体积
类型三、补一个面使图形围成正方体
类型四、含图案的正方体的展开图
类型五、由展开图计算几何体的面积或体积
类型六、长方体无盖展开图的有关问题
压轴专练
类型一、几何体中的点、棱、面
1.画图建模:复杂问题先画直观图(如长方体、棱锥草图),标注已知点棱面,将抽象关系具象化,避免思维混乱。
2.抓核心关系:利用“点在线上、线在面内”的从属关系,以及“棱与棱平行/垂直”的位置关系,推导未知联系,比如求交点可先找含两点的平面。
3.用定义性质:遇计数问题(如棱的数量),直接套用几何体定义(如n棱柱有3n条棱);遇位置判断,用判定定理(如线面平行需线与面内一条线平行)。
例1.银川承天寺塔(如图),始建于西夏天佑垂圣元年(公元1050年),是宁夏现存古塔中最高的一座砖塔.它是一座八角十一层楼阁式砖塔,它可以近似地看作由十一个八棱柱构成.请问:一个八棱柱一共有 角 条棱, 有 面, 有 个顶点.
【答案】
【知识点】几何体中的点、棱、面
【分析】本题考查立体几何的知识,解题的关键是掌握八棱柱的立体图形,根据图形,进行解答,即可.
【详解】解:八棱柱是一个有个侧面的棱柱,每个侧面都是矩形,有两个底面,每个底面都是都是一个八边形,每个底面有个顶点;每个底面有条棱,每个底面的顶点都于另一个底面对应的顶点相连;
∴八棱柱有个角;有条棱;有个面;有个顶点;
故答案为:;;;.
【变式1-1】如图四个几何体分别是三棱柱,四棱柱,五棱柱和六棱柱,三棱柱有个面,条棱,个顶点,观察图形,填写下面的空.
(1)四棱柱有 个面, 条棱, 个顶点;
(2)六棱柱有 个面, 条棱, 个顶点;
(3)由此猜想棱柱有 个面, 条棱, 个顶点.
【答案】 /
【知识点】几何体中的点、棱、面
【详解】此题考查了认识立体图形,熟记常见棱柱的特征是解题的关键;
(1)结合已知四棱柱特征,即可求解;
(2)结合六棱柱的特征,即可求解;
(3)可知棱柱一定有个面,条棱和个顶点;
【解答】解:(1)四棱柱有个面,条棱,个顶点;
(2)六棱柱有个面,条棱,个顶点;
(3)由此猜想棱柱有个面,条棱,个顶点.
故答案为:(1),,;(2),,;(3),,.
【变式1-2】已知一个直棱柱,它有21条棱,其中一条侧棱长为,底面各边长都为.
(1)这个直棱柱是几棱柱?
(2)它有多少个面?多少个顶点?
(3)求这个棱柱的所有侧面的面积之和.
【答案】(1)七棱柱
(2)有9个面,14个顶点
(3)
【知识点】几何体中的点、棱、面
【分析】本题考查了认识立体图形,解题的关键是掌握棱柱有个顶点,有个面,有条棱.
(1)由棱柱有 条棱求解可得;
(2)由棱柱有个顶点,有个面求解可得;
(3)将侧面长方形的底面周长乘以长方形的宽可得答案.
【详解】(1)解:因为,所以这个直棱柱是七棱柱.
(2)解:因为这个直棱柱是七棱柱,所以它有9个面,14个顶点.
(3)解:所有侧面的面积之和为.
答:这个棱柱的所有侧面的面积之和是.
【变式1-3】欧拉为世界著名的数学家、自然科学家,他在数学、物理、建筑、航海等领域都做出了杰出的贡献,他对多面体做过研究,发现多面体的顶点数、棱数、面数之间存在一定的数量关系,给出了著名的欧拉公式.
(1)观察下列多面体,并把下表补充完整:
名称
三棱锥
三棱柱
五棱柱
正八面体
图形
顶点数
4
6
棱数
6
面数
4
(2)分析表中的数据,请写出、、之间的等量关系:___________;
(3)某个饰品的外形是简单多面体,它的外表是由三角形和五边形两种多边形拼接而成的,且有36个顶点,每个顶点处都有3条棱,请问该多面体表面三角形与五边形的个数之和是多少?
【答案】(1)见解析
(2)
(3)该多面体表面三角形与五边形的个数之和是20.
【知识点】几何体中的点、棱、面
【分析】本题考查了探索规律,几何体中的点、棱、面,正确掌握相关性质内容是解题的关键.
(1)观察图形,直接写出答案即可;
(2)分析表格中的数据,发现;
(3)根据有36个顶点,每个顶点处都有3条棱,得到总棱数,根据即可求解.
【详解】(1)解:依题意,
名称
三棱锥
三棱柱
五棱柱
正八面体
图形
顶点数
4
6
10
6
棱数
6
9
15
12
面数
4
5
7
8
(2)解:分析表中的数据,能发现、、之间的关系为:,
故答案为:;
(3)解:依题意,设该多面体表面三角形的个数为个,五边形的个数为个,
有36个顶点,每个顶点处都有3条棱,
共有(条,
,解得.
.
∴该多面体表面三角形与五边形的个数之和是20.
类型二、求平面图形旋转所得立体图形体积
1.分解图形:将复杂平面图形拆成基本图形,如矩形、三角形、扇形等。这样可将问题简化为计算几个简单旋转体的面积或体积。
2.判断旋转体:确定每个基本图形绕轴旋转后形成的立体。例如,矩形绕一边旋转形成圆柱,直角三角形绕直角边旋转形成圆锥,扇形绕半径旋转形成球冠或球体。
3.套用公式:根据旋转体类型,套用对应的表面积和体积公式。最后将各部分结果相加,得到总面积或总体积。
例2.如图,将长方形绕其长边所在直线旋转一周,得到一个立体图形.
(1)这个立体图形是______.
(2)求这个立体图形的侧面积.(结果保留)
【答案】(1)圆柱
(2)这个图形的侧面积是.
【知识点】平面图形旋转后所得的立体图形
【分析】本题主要考查了面动成体,解答此题的关键是找出旋转所得到的图形与原图形之间的数据关系.
(1)根据面动成体可知将正方形围绕它的一条边为轴旋转一周,得到的是圆柱;
(2)根据圆柱的高和底面周长,进行计算即可.
【详解】(1)解:将长方形围绕它的一条边为轴旋转一周,得到的是圆柱,
故答案为:圆柱;
(2)解:这个立体图形的侧面积为;
答:这个图形的侧面积是.
【变式2-1】如图,某酒店大堂的旋转门内部由四块宽2m、高3m的长方形玻璃隔板组成.
(1)每扇旋转门旋转一周,能形成的几何体是 ,这体现了 动成体;
(2)求每扇旋转门旋转一周形成的几何体的体积(结果保留π).
【答案】(1)圆柱;面;
(2).
【知识点】点、线、面、体四者之间的关系、平面图形旋转后所得的立体图形
【分析】本题考查了点、线、面、体,准确熟练地进行计算是解题的关键.
(1)根据圆柱的特征,以及点、线、面、体的关系,即可解答;
(2)利用圆柱的体积公式进行计算,即可解答.
【详解】(1)解:每扇旋转门旋转一周,能形成的几何体是圆柱,这体现了面动成体,
故答案为:圆柱;面;
(2)解:由题意得:,
∴每扇旋转门旋转一周形成的几何体的体积.
【变式2-2】小军和小红分别以直角梯形的上底和下底为轴,将梯形旋转一周,得到的两个立体图形.我们旋转的平面图形是完全一样的,所以旋转后得到的两个立体图形的体积相等.
(1)小红得到的立体图形可以看成是由_______和_______构成的,这个现象用数学知识解释为_______
(2)你认为谁的说法正确?请通过计算说明理由.
【答案】(1)圆锥;圆柱;面动成体
(2)小红的说法正确,理由见解析
【知识点】平面图形旋转后所得的立体图形
【分析】本题主要考查了圆柱和圆锥的体积计算,面动成体:
(1)由题意得,小红得到的立体图形可以看成是由圆锥和圆柱构成的,这个现象用数学知识解释为面动成体;
(2)根据圆柱和圆锥的体积计算公式分别计算出甲、乙两个立体图形的体积即可得到答案.
【详解】(1)解:由题意得,小红得到的立体图形可以看成是由圆锥和圆柱构成的,这个现象用数学知识解释为面动成体,
故答案为:圆锥;圆柱;面动成体;
(2)解:小红的说法正确,理由如下:
甲的体积为,
乙的体积为,
∴甲、乙两个立体图形的体积不相等,
∴小红的说法正确.
【变式2-3】当同一个平面图形绕不同的轴旋转时,得到的立体图形一般不同.
(1)如图1是一张长方形纸片,长为,长为.若将这个长方形纸片绕它的对边中点所在直线旋转一周,求形成的几何体的表面积.(结果保留π)
(2)已知一个直角三角形,它的各边长如图2所示.当三角形绕着图中所示的虚线旋转一周时,得到的是一个几何体,你能求出这个几何体的体积吗?(结果保留π)
【答案】(1)或
(2)
【知识点】平面图形旋转后所得的立体图形
【分析】本题考查点、线、面、体以及几何体的表面积,理解“面动成体”是正确解答的前提,掌握圆柱体、圆锥体体积的计算方法是正确解答的关键.
(1)分绕和两边中点所在直线旋转一周和绕和两边中点所在直线旋转一周两种情况解答即可;
(2)根据“面动成体”得出所得到的几何体的特征,再根据圆柱体、圆锥体积的计算方法进行计算即可.
【详解】(1)解:当绕和两边中点所在直线旋转一周时,形成的几何体的表面积为:;
当绕和两边中点所在直线旋转一周时,形成的几何体的表面积为:;
故形成的几何体的表面积为或;
(2)解:三角形绕着图中所示的虚线旋转一周时,得到的是一个圆柱挖去一个圆锥后剩余的几何体,其中圆柱和圆锥的底面半径均为,高均为,
得到的几何体的体积.
类型三、补一个面使图形围成正方体
1.确定"邻居":先在脑海里固定一个面作为底面。然后观察它周围的面,想象把它们向上翻折,看它们分别会成为"前、后、左、右"哪个面。
2.找到"空位":折叠后,剩下没有被覆盖的那个位置,就是需要补上的"盖子"。
3.快速排除:记住一个快速排除法——正方体展开图里绝对不会出现"凹"字形或"田"字形。如果补上某个面后形成了这种结构,那它肯定是错的。
例1.如图,在的正方形网格中,下列小正方形中能与阴影部分组成正方体展开图的是( )
A.① B.② C.③ D.④
【答案】B
【知识点】补一个面使图形围成正方体
【分析】本题主要考查了几何体的展开图,依据正方体的展开图的结构特征进行判断,即可得出结论.
【详解】解:如图所示:
根据“141型”,②能与阴影部分组成正方体展开图,
故选:B.
【变式1-1】图1和图2中所有的正方形都相同,将图1的正方形放在图2中①②③④⑤的某一位置,所组成的图形能围成正方体的位置有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】C
【知识点】补一个面使图形围成正方体
【分析】本题考查了正方体的展开图,熟知正方体的11种展开图是解题关键,据此即可求解.
【详解】解:将图1的正方形放在图2中①②③④⑤的某一位置,所组成的图形能围成正方体的位置有②③⑤三种情况,图1的正方形放在图2中①④的位置,会出现重叠的面,无法围成正方体.
故选:C
【变式1-2】如图,有五个相同的小正方形,请你在图中添加一个小正方形,使添加后的图形能折叠成一个正方体,共有( )种添法.
A.3 B.4 C.5 D.6
【答案】B
【知识点】补一个面使图形围成正方体
【分析】根据正方体的展开图得出结论即可.
【详解】解:在图中添加一个小正方形,使它能折成一个正方体的情况如下:
共有4种添法,
故选:B
【点睛】本题主要考查正方体的展开图,根据正方体的展开图得出结论是解题的关键.
【变式1-3】如图所示,纸板上有10个小正方形(其中5个有阴影,5个无阴影),从图中5个无阴影的小正方形中选出一个,与5个有阴影的小正方形一起折一个正方体的包装盒,不同的选法有( )
A.4种 B.3种 C.2种 D.1种
【答案】C
【知识点】补一个面使图形围成正方体
【分析】利用正方体的展开图的特征解答即可.
【详解】解:如图所示,不同的选法有2处,
故选:C.
【点睛】本题主要考查了正方体的展开图.解题的关键是掌握四棱柱的特征及正方体展开图的各种情形.
类型四、含图案的正方体的展开图
1.找"邻居":在展开图中,同一行或同一列且中间只隔一个面的两个面,在正方体中是相对的。相对的面在任何视图中都不会同时出现。这是最快的排除法。
2.动手"折一折":找一个确定的面作为"前面",然后在脑海中把它周围的面折起来。想象一下,"上面"、"右面"等位置的图案应该是什么样的。这个方法虽然花点时间,但最稳妥。
例2.小明用如图中的纸片折叠成了一个正方体的盒子,下列四个选项中正确的是( )
A.B.C.D.
【答案】B
【知识点】含图案的正方体的展开图
【分析】本题考查了正方体的展开与折叠,理解展开、折叠前后的面、顶点间的关系是正确判断的前提与关键;根据正方体展开图的特征,折叠后各个面及顶点间的关系进行判断.
【详解】解:如图,当将其折叠后,点A与点B重合,点C与点D重合,阴影三角形的两个直角顶点重合在一起,并且与含有小圆面的四个顶点重合的点为C、D、E、F、G,点A、B不能与含有小圆面的顶点重合,因此只有选项B正确;
故选:B.
【变式2-1】下列选项中是如图所示的正方体的表面展开图的是( )
A.B.C.D.
【答案】B
【知识点】含图案的正方体的展开图
【分析】本题主要考查了几何体的展开图,依据几何体中图案的位置结合正方体的表面展开图,即可得出结论,从实物出发,结合具体的问题,辨析几何体的展开图,通过结合立体图形与平面图形的转化,建立空间观念,是解决此类问题的关键.
【详解】
解:折叠后可得到图中的正方体,符合题意;
故选:B.
【变式2-2】如图,正方体的三个侧面分别画有不同图案,它的平面展开图可以是( )
A.B.C.D.
【答案】C
【知识点】含图案的正方体的展开图
【分析】根据正方体表面展开图的特征进行判断即可.
本题考查几何体的展开图,掌握正方体表面展开图的特征是正确解答的关键.
【详解】解:由正方体表面展开图的“相间、Z端是对面”可知,
选项A中的“”与“”是对面,不是邻面与原图不符,因此选项A不符合题意;
选项B中的展开图折叠成正方体后,“”的“尖”不指向“”面,而指向空白面,因此选项B不符合题意;
选项C中的展开图折叠成正方体后符合原图,因此选项C符合题意;
选项D中的展开图“”与“”是对面,不是邻面,与原正方体不符,因此选项D不符合题意;
故选:C
【变式2-3】小欣同学用纸(如图)折成了个正方体的盒子,里面放了一瓶墨水,混放在下面的盒子里,只凭观察,选出墨水在哪个盒子中( )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】含图案的正方体的展开图
【分析】本题考查了正方体表面展开图及空间想象能力,再验证正方体的展开图时,要细心观察每一个标志的位置是否一致,然后进行判断,同时解决此类问题时,不妨动手实际操作,即可解决问题.
【详解】根据展开图的各种符号特征和位置,可得墨水在D盒子里面,
故选:D
类型五、由展开图计算几何体的面积或体积
1. 还原几何体:根据展开图的形状,判断它能围成哪种立体图形。比如,由6个长方形组成的展开图对应长方体;由1个扇形和1个圆形组成的对应圆锥。
2. 确定尺寸:在展开图上找到计算所需的关键尺寸。例如,计算圆柱时,长方形的一边是高,另一边是底面圆的周长;计算圆锥时,扇形的半径是圆锥的母线长,弧长是底面圆的周长。
3. 套用公式:确定几何体和尺寸后,直接套用对应的表面积或体积公式进行计算。
例3.如图所示是一个几何体的表面展开图.
(1)该几何体的名称是______,其底面半径为______;
(2)根据图中所给信息,求该几何体的表面积和体积(结果保留).
【答案】(1)圆柱;
(2)表面积为;体积为.
【知识点】几何体展开图的认识、由展开图计算几何体的表面积、由展开图计算几何体的体积
【分析】本题主要考查了几何体的展开图;
(1)依据展开图中有长方形和两个全等的圆,即可得出结论;
(2)依据圆柱的表面积和体积计算公式,即可得到该几何体的侧面积和体积.
【详解】(1)解:该几何体的名称是圆柱,其底面半径为1,
故答案为:圆柱;1;
(2)该几何体的表面积为
该几何体的体积.
【变式3-1】如图所示为一个棱柱形状的食品包装盒的展开图.
(1)这个食品包装盒的几何体名称是________;
(2)根据图中所给数据,求这个食品包装盒的侧面积.
【答案】(1)五棱柱
(2)
【知识点】几何体展开图的认识、由展开图计算几何体的表面积
【分析】本题考查了几何体的展开图,解决本题的关键是熟悉由平面图形的折叠及常见立体图形的展开图.
(1)由平面图形的折叠及常见立体图形的展开图,即可解答;
(2)侧面积为5个长方形的面积之和,即可解答.
【详解】(1)解:这个包装盒为五棱柱;
(2)解:.
【变式3-2】如图,是一个食品包装盒的表面展开图.
(1)请写出这个包装盒的几何体的名称: ;
(2)根据图中给出的数据,计算这个几何体的侧面积.
【答案】(1)直三棱柱
(2)72.
【知识点】几何体展开图的认识、由展开图计算几何体的表面积
【分析】本题考查了几何体的展开图,解决本题的关键是熟悉由平面图形的折叠及常见立体图形的展开图.
(1)由平面图形的折叠及常见立体图形的展开图,即可解答;
(2)侧面积为6个长方形的面积之和,即可解答.
【详解】(1)解:这个包装盒为直三棱柱;
故答案为:直三棱柱;
(2)解:.
【变式3-3】如图是一个长方体包装盒的展开图,已知长方体包装盒的长是宽的2倍.
(1)包装盒展开图的6个面上分别标有如图所示的序号,若将展开图重新还原成一个包装盒,则面①与面 相对,面②与面 相对;(填序号)
(2)若该长方体包装盒的宽为,求这个长方体包装盒的体积.
【答案】(1)⑤,④
(2)这个长方体包装盒的体积为
【知识点】由展开图计算几何体的体积、正方体相对两面上的字
【分析】本题考查了长方体的平面展开图以及列代数式,注意根据题意分析及解答问题.
(1)通过结合立体图形与平面图形的相互转化,可以知道长方体包装盒的六个面分别是那两个面一一对应;
(2)根据题意和题干图列代数式,根据所给数据计算即可解答.
【详解】(1)解∶根据长方体纸盒展开图可知,①与⑤是相对的,②与④是相对的,③与⑥是相对的;
故答案为∶⑤,④;
(2)解∶由长方体的宽为,长是宽的2倍可以得到长方体的长为;由图可知①与④的高相同,所以长方体的高为.
长方体的体积为∶长宽高,
答∶长方体包装盒的体积为.
【变式3-4】小颖设计了一个无盖的长方体收纳盒,她用若干个长方形拼成了如图所示的展开图,并标上了字母,据你所学的知识,回答下列问题:
(1)小颖将展开图折叠成无盖的长方体,若她想让折叠后的B在底面,则她应该剪去哪个面?
(2)已知,所有棱长的和是,求这个长方体收纳盒的容积.
【答案】(1)
(2)
【知识点】几何体展开图的认识、由展开图计算几何体的体积
【分析】本题主要考查了几何体的展开与折叠;
(1)根据长方体的展开图可得面D与面B相对,结合题意,即可求解;
(2)根据题意求得,然后根据长方体的体积公式,即可求解.
【详解】(1)解:将展开图折叠成长方体后,其中面D与面B相对,要让折叠后的B在底面,则她应该剪去面D;
(2)因为所有棱长的和是,
所以.
因为,
所以,
所以这个长方体收纳盒的容积为
类型六、长方体无盖展开图的有关问题
1.确定底面:无盖长方体展开图有多种形式,但通常有一个"盖子"是缺失的。你需要先找到那个单独的、或位于中间的长方形作为底面。
2.匹配长宽高:底面确定后,剩下的四个长方形就是侧面。其中,两个长方形的一边长度应等于底面的长,另外两个应等于底面的宽。剩下的那条边就是长方体的高。
3.计算面积:表面积是底面面积加上四个侧面面积之和。如果题目给了总面积和其中两个边长,也可以用这个关系来反求第三个边长。
例4.综合与实践某“综合与实践”小组开展了“长方体纸盒的制作”实践活动,他们利用边长为24cm的正方形纸板制作出两种不同方案的长方体盒子(图1为无盖的长方体纸盒,图2为有盖的长方体纸盒)请你动手操作验证并完成任务.(纸板厚度及接缝处忽略不计)
动手操作一:根据图1方式制作一个无盖的长方体盒子.
方法:先在纸板四角剪去四个同样大小边长为cm的小正方形,再沿虚线折合起来.
问题解决:
(1)若cm,则该长方体纸盒的底面边长为__________cm;该长方体纸盒的体积为__________cm3;
动手操作二:根据图2方式制作一个有盖的长方体纸盒.
方法:先在纸板四角剪去两个同样大小边长为cm的小正方形和两个同样大小的小长方形,再沿虚线折合起来.
拓展延伸:
(2)若cm,该长方体纸盒的表面积为多少cm2?
【答案】(1)12,864 (2)486
【分析】本题考查求立体图形的体积和表面积,根据题意正确得出立体图形的长宽高是关键.
(1)根据图形可得长方体纸盒的底面边长为大正方形的边长-两个小正方形的边长;根据图形求出长方体纸盒的长宽高即可求出体积;
(2)根据图2的裁剪,折合后是一个有盖的长方体,表示出长,宽,高,则可求出表面积.
【详解】(1)解:该长方体纸盒的底面边长为:,
该长方体纸盒的体积为:;
(2)解:裁剪后折叠成长方体的长为:,
裁剪后折叠成长方体的宽为:,
裁剪后折叠成长方体的高为: 3cm;
∴长方体纸盒的表面积为.
【变式】【问题情境】
《制作无盖的长方体纸盒》是北师大版七上的课题学习,某综合实践小组在学习了这一课后,开展了“长方体纸盒的制作”实践活动.
【问题解决】
(1)如图所示图形中,是无盖正方体的表面展开图的是 .(填序号)
(2)综合实践小组利用边长为的正方形纸板制作出两种不同方案的长方体盒子(图1)为无盖的长方体纸盒,图2为有盖的长方体纸盒).回答下列问题:
①图1方式制作一个无盖的长方体盒子的方法:先在纸板四角剪去四个同样大小边长为的小正方形,再沿虚线折合起来.则长方体纸盒的底面周长为多少cm?
②图2方式制作一个有盖的长方体纸盒的方法:先在纸板四角剪去两个同样大小边长为的小正方形和两个同样大小的小长方形,再沿虚线折合起来.则该长方体纸盒的体积为多少?
【问题进阶】
(3)若一个无盖长方体的长、宽、高分别为6、4、3,它缺一个长为6、宽为4的长方形底面,将它的表面沿某些棱剪开,展开成一个平面图形,请直接写出长方体表面展开图的最大外围周长.
【答案】(1)①③④;(2)①长方体纸盒的底面周长为;②长方体纸盒的体积为;(3)
【分析】本题考查简单几何体的展开图,熟练根据简单几何的展开图得出长方体的长宽高是解题的关键.
(1)根据无盖正方体纸盒的面数和构成求解;
(2)①根据正方形周长公式即可得解;
②根据长方体的体积公式即可得解;
(3)根据边长最长的都剪,边长最短的剪得最少,露出外围的边都是长边,边长最短的都剪,边长最长的不剪,露出外围的边都是短边,据此可得答案.
【详解】(1)根据展开图的折叠,
②只能折成4个面,①③④才能折成一个无盖正方体纸盒,
故答案为:①③④;
(2)①长方体纸盒的底面周长为:;
②长方体纸盒的长:,
∵正方形纸板的边长由空白的两个小长方形的宽和空白的两个大长方形的宽组成,
∴宽,
∴该长方体纸盒的体积为:;
(3)如图所示,
∴该长方体表面展开图的最大外围周长为:.
一、单选题
1.(25-26七年级上·甘肃白银·期中)一个三棱柱,面数是m,棱数是n,则的值为( )
A.2 B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查棱柱,代入求值,掌握相关知识是解决问题的关键.三棱柱有5个面和9条棱,代入表达式计算即可.
【详解】解:∵ 三棱柱的面数,棱数,
∴.
故选:C.
2.(25-26七年级上·陕西西安·阶段练习)下列图形中不是正方体的展开图的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了正方体的展开图.根据正方体展开图的11种形式对各选项分析判断即可得解.
【详解】解:选项A、B、D可组成正方体;
选项C不能组成正方体.
故选:C.
3.(25-26七年级上·山东·阶段练习)小明用纸(如图)折成一个正方体盒子,里面装入礼物,与其他三个大小一样的正方体空盒子混在一起,根据观察,礼物所在的盒子是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】
本题考查了正方体的平面展开图,熟练掌握正方体的平面展开图特征是解题关键.根据正方体的平面展开图可得与是两个相对的面,由此即可得.
【详解】
解:由正方体的平面展开图可知,礼物所在的盒子是.
故选:B.
4.(24-25七年级上·辽宁锦州·期末)在数学活动课上,老师要求用长为,宽为的长方形硬纸片制作一个无盖的长方体纸盒.小亮同学在长方形硬纸片上截去两角(图中阴影部分),使纸盒底面的四边形是长方形,且.那么他沿虚线所折成的无盖的长方体纸盒的体积是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题主要考查了几何体的展开图,一元一次方程的应用(几何问题)等知识点.由展开图分别计算出纸盒底面的边长以及长方体纸盒的高,进而计算出各自所折成的无盖长方体纸盒的容积即可.
【详解】解:设,则,
由题意可得:,
解得:,
,
长方体纸盒的高为:,
则所折成的无盖长方体纸盒的容积为:;
故选:C.
二、填空题
5.(25-26七年级上·云南曲靖·期中)一个六棱柱有 条棱,共有 个顶点, 个面.
【答案】
【分析】本题考查认识立体图形,熟记棱柱的结构以及六棱柱的特点是解题的关键.根据六棱柱的性质填空即可.
【详解】解:一个六棱柱共有18条棱,12个顶点,8个面.
故答案为:18,12,8.
6.(24-25七年级上·山东青岛·期中)如图,在的正方形网格图中,每个小正方形的边长均相等,网格中有5个涂有阴形的小正方形,现任取一个小正方形涂上阴影,使这6个涂有阴影的小正方形能够围成一个小正方体的涂法有 种.
【答案】
【分析】本题主要考查了正方体的展开图,熟练掌握正方体展开图的特征是解题关键.根据正方体的展开图求解即可.
【详解】解:如图所示:
故答案为:.
7.(25-26七年级上·河南郑州·阶段练习)如图所示,在直角三角形中,以其中一条直角边所在的直线为轴旋转一周,得到几何体的体积为 .(结果保留)
【答案】或
【分析】本题考查了点、线、面、体,根据题意判断出几何体的形状为圆锥,然后根据体积公式计算即可,解题的关键是掌握圆锥的体积公式.
【详解】解:由题意得,当以3为直角边所在的直线为轴旋转一周得到几何体为圆锥,
∴圆锥的体积,
当以5为直角边所在的直线为轴旋转一周得到几何体为圆锥,
∴圆锥的体积,
故答案为:或.
8.(24-25七年级上·山西临汾·期末)在课题学习中,老师要求用长为12cm,宽为8cm的长方形纸片制作一个无盖的长方体纸盒.某同学在长方形纸片上截去两角(图中阴影部分),然后沿虚线折成一个无盖的长方体纸盒.若盒子底面的四边形是长方形,且,则这位同学所折成的无盖长方体纸盒的容积是 .
【答案】48
【分析】本题考查了一元一次方程的应用和立体图形展开图,设,再根据展开图列出方程求出长方体的棱长即可.
【详解】解:设,根据题意列方程得,
,
解得,,
则,长方体的高为,
这位同学所折成的无盖长方体纸盒的容积是,
故答案为:48.
三、解答题
9.(25-26七年级上·甘肃兰州·期中)在航天科技领域,为了给航天器内的精密仪器设计冷却管道,工程师绘制出了如图所示的管道表面展开图
(1)该几何体的名称是 ,其底面半径为 .
(2)根据图中所给信息,求该几何体的侧面积和体积.(结果保留)
【答案】(1)圆柱,1
(2)该几何体的侧面积为,体积为
【分析】本题主要考查了几何体的展开图,掌握常见几何体的展开图是解题的关键.
(1)依据展开图中有长方形和两个全等的圆,即可得出结论;
(2)依据圆柱的侧面积和体积计算公式,即可得到该几何体的侧面积和体积.
【详解】(1)解:该几何体的名称是圆柱,其底面半径为;
故答案为:圆柱;1;
(2)解:该几何体的侧面积;
几何体的体积.
10.(25-26七年级上·黑龙江大庆·阶段练习)如图是一张长方形纸片,长为,长为.
(1)若将此纸片绕它的一边所在直线旋转一周形成的几何体是______.
(2)若将这个长方形纸片分别绕边和边所在直线旋转一周,求形成的几何体的体积各为多少.(结果保留)
【答案】(1)圆柱
(2)形成的几何体的体积分别为和.
【分析】本题考查了点、线、面、体,熟练掌握圆柱的特征,以及圆柱的体积计算公式是解题的关键.
(1)若将此长方形纸片绕它的一边所在直线旋转一周,则形成的几何体是圆柱;据此即可求解.
(2)根据题意求得圆柱的底面半径和高的长,再根据圆柱的体积公式进行计算即可解答.
【详解】(1)解:若将此长方形纸片绕它的一边所在直线旋转一周,则形成的几何体是圆柱,
故答案为:圆柱;
(2)解:绕边所在直线旋转一周,圆柱的底面半径为,高为,
体积为:;
绕边所在直线旋转一周,圆柱的底面半径为,高为,
体积为:;
∴形成的几何体的体积分别为和.
11.(25-26七年级上·全国·课后作业)如图,观察下列几何体并回答问题.
(1)请观察所给几何体的面、棱、顶点的数量并归纳出n棱柱有 个面, 条棱, 个顶点;n棱锥有 个面, 条棱, 个顶点;
(2)所有像三棱柱、四棱柱、六棱柱、三棱锥等这样由四个或四个以上多边形所围成的立体图形叫作多面体,经过前人们归纳总结发现,多面体的面数F,顶点个数V以及棱的条数E存在着一定的关系,请根据(1)总结出这个关系为 .
【答案】 3n 2n 2n
【分析】本题考查认识立体图形,能够通过由特殊到一般的归纳,得到顶点个数、棱数、面数之间满足的关系式是解题的关键.
(1)观察所给几何体的面、棱、顶点的数量并归纳即可;
(2)用表格分别列出三棱柱、四棱柱、五棱柱和六棱柱所对应的顶点的个数、棱的条数和面的个数,从而得到三者的关系为.
【详解】(1)观察所给几何体的面、棱、顶点的数量并归纳出n棱柱有个面,3n条棱,2n个顶点;n棱锥有个面,2n条棱,个顶点.
故答案为:,3n,2n,,2n,;
(2)用表格分别列出三棱柱、四棱柱、五棱柱和六棱柱所对应的顶点的个数、棱的条数和面的个数,如下:
顶点数(V)
棱数(E)
面数(F)
三棱柱
6
9
5
四棱柱
8
12
6
五棱柱
10
15
7
六棱柱
12
18
8
根据上表总结出这个关系为.
故答案为:.
12.(25-26七年级上·四川成都·阶段练习)【问题情境】《制作无盖的长方体纸盒》是北师大版七上的课题学习,某综合实践小组在学习了这一课后,开展了“长方体纸盒的制作”实践活动.
【问题解决】
(1)如图所示图形中,是无盖正方体的表面展开图的是______.(填序号)
(2)综合实践小组利用边长为的正方形纸板制作出两种不同方案的长方体盒子(图1为无盖的长方体纸盒,图2为有盖的长方体纸盒).回答下列问题:
①图1方式制作一个无盖的长方体盒子的方法:先在纸板四角剪去四个同样大小边长为的小正方形,再沿虚线折叠起来.则长方体纸盒的底面周长为多少?
②图2方式制作一个有盖的长方体纸盒的方法:先在纸板四角剪去两个同样大小边长为的小正方形和两个同样大小的小长方形,再沿虚线折叠起来.则该长方体纸盒的体积为多少?
【问题进阶】
(3)若一个无盖长方体的长,宽,高分别为8,5,3,它缺一个长为8,宽为3的长方体底面,将它的表面沿某些棱剪开,展开成一个平面图形,求长方体表面展开图的最大外围周长.
【答案】(1)①③④;(2)①长方体纸盒的底面周长为;②长方体纸盒的体积为;(3)
【分析】本题考查简单几何体的展开图,熟练根据简单几何体的展开图得出长方体的长宽高是解题的关键.
(1)根据无盖正方体纸盒的面数和构成求解;
(2)①根据正方形周长公式即可得解;
②根据长方体的体积公式即可得解;
(3)根据边长最长的都剪,边长最短的剪得最少,露出外围的边都是长边,边长最短的都剪,边长最长的不剪,露出外围的边都是短边,据此可得答案.
【详解】(1)根据展开图的折叠,
②折叠后有2个面重合,只能折成4个面,①③④才能折成一个无盖正方体纸盒,
故答案为:①③④;
(2)①长方体纸盒的底面周长为:;
②长方体纸盒的长:,
∵正方形纸板的边长由空白的两个小长方形的宽和空白的两个大长方形的宽组成,
∴宽,
∴该长方体纸盒的体积为:;
(3)如图所示,
∴该长方体表面展开图的最大外围周长为:.
13.(25-26七年级上·辽宁阜新·阶段练习)(认识概念)简单的凸多面体是指由若干个平面多边形围成,这些多边形称为面,相邻面的公共边称为多面体的棱,棱与棱的交点称为顶点.
十八世纪瑞士数学家欧拉证明了简单多面体的顶点数()、面数()、棱数()之间存在关系,后人把三者关系等式称为欧拉公式.
结合你的知识积累,直接回答下列问题:
三棱锥的,,__(直接填出数据)
八面体的,,___(直接填出数据)
(总结与应用)
(1)欧拉公式:__________________.(用字母表示即可)
(2)一个正二十面体有30条棱,直接回答它的顶点数是______.
(深度探究)
下图是一个凸多面体,此多面体是由若干个黑色的正五边形和白色的正六边形围成的(它像不像一个足球,你会相信这是老师画出来的吗?).
直接回答下列问题:
设黑色的正五边形有x块.则
(3)正六边形有______块(用含x的式子直接回答)
(4)此凸多面体的棱数为______条.(用含x的式子直接回答)
【答案】[认识概念] ,,;,,;[总结与应用](1);(2) ;[深度探究](3)(4)
【分析】本题考是一个找规律的题目,考查了欧拉公式,列代数式.由特殊到一般的思想在数学教学中常用到.
[认识概念] 三棱锥(四面体)的顶点数,面数(个三角形面),棱数;正八面体由个等边三角形面组成,顶点数(每个顶点连接条棱),面数,棱数;
[总结与应用] (1)根据前面的规律总结欧拉公式;
(2)根据欧拉公式,即可求解;
[深度探究](3)设黑色的正五边形有x块,则正五边形的边数为,根据正六边形的边数的一半是正五边形的边,即可求解;
(4)根据(3)可得此凸多面体的棱数为正六边形和正五边形的边数和的一半,即可求解.
【详解】[认识概念]解:三棱锥的,,
八面体的,,
[总结与应用] (1)欧拉公式:
(2)一个正二十面体有30条棱,则,,
∴
∴,
故答案为:.
[深度探究](3)解:设黑色的正五边形有x块,则正五边形的边数为
正六边形的边数的一半是正五边形的边,即正六边形的总边数为
∴正六边形有块,
故答案为:.
(4)依题意,此凸多面体的棱数为,
故答案为:.
14.(25-26七年级上·广东河源·阶段练习)【问题情境】某综合实践小组开展了“长方体纸盒的制作”实践活动.
(1)【拓展探究】如图所示的图形中,是无盖正方体表面的展开图的是________(填序号)
(2)综合实践小组利用边长为的正方形纸板制作出两种不同方案的长方体盒子(图①为无盖的长方体纸盒,图②为有盖的长方体纸盒).
①图①方式制作一个无盖的长方体盒子的方法:先在纸板四角剪去四个同样大小边长为的小正方形,再沿虚线折合起来.若,,则长方体纸盒的底面周长为________cm;
②图②方式制作一个有盖的长方体纸盒的方法:先在纸板四角剪去两个同样大小边长为的小正方形和两个同样大小的小长方形,再沿虚线折合起来.如果,.则该长方体纸盒的体积为________;
(3)【问题进阶】若一个无盖长方体的长、宽、高分别为6,4,3,它缺一个长为6,宽为4的长方形底面,将它的表面沿某些棱剪开,展开成一个平面图形,则该长方体表面展开图的最大外围周长为多少?通过比较长方体表面展开图取得最大外围周长和最小外围周长的两个图形,你发现了什么规律?
【答案】(1)①③④
(2)①16;②1000
(3)该长方体表面展开图的最大外围周长为58,规律是边长最短的剪得越少,长方体表面展开图的最大外围周长越大,边长最长的剪得越少,长方体表面展开图的最大外围周长越小.
【分析】(1)根据无盖正方体纸盒的面数和展开图的特征判断即可;
(2)①由条件得底面是正方形,求出边长后根据正方形周长公式即可得解;
②分别求出长方体的长宽高后根据长方体的体积公式即可得解;
(3)根据边长最长的都剪,边长最短的剪得最少,露出外围的边都是长边,边长最短的都剪,边长最长的不剪,露出外围的边都是短边,据此可得答案;
本题主要考查了简单几何体的展开图,熟练根据简单几何的展开图得出长方体的长宽高是解题的关键.
【详解】(1)解:根据展开图,②只能折成4个面,①③④才能折成一个无盖正方体纸盒,
故选:①③④;
(2)①由题意得长方体纸盒的底面为正方形,
∴长方体纸盒的底面周长为,
故答案为:16;
②由题意可知,该长方体纸盒的长为,
高为,
宽为,
∴该长方体纸盒的体积为,
故答案为:1000;
(3)边长最长的都剪,边长最短的剪得最少,露出外围的边都是长边,如图,
该长方体表面展开图的最大外围周长为,
边长最短的都剪,边长最长的不剪,露出外围的边都是短边,如图,
该长方体表面展开图的最小外围周长为,
则该长方体表面展开图的最大外围周长为58,规律是边长最短的剪得越少,长方体表面展开图的最大外围周长越大,边长最长的剪得越少,长方体表面展开图的最大外围周长越小.
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专题10 立体图形及立体图形的表面展开图的六类综合题型
目录
典例详解
类型一、几何体中的点、棱、面
类型二、求平面图形旋转所得立体图形体积
类型三、补一个面使图形围成正方体
类型四、含图案的正方体的展开图
类型五、由展开图计算几何体的面积或体积
类型六、长方体无盖展开图的有关问题
压轴专练
类型一、几何体中的点、棱、面
1.画图建模:复杂问题先画直观图(如长方体、棱锥草图),标注已知点棱面,将抽象关系具象化,避免思维混乱。
2.抓核心关系:利用“点在线上、线在面内”的从属关系,以及“棱与棱平行/垂直”的位置关系,推导未知联系,比如求交点可先找含两点的平面。
3.用定义性质:遇计数问题(如棱的数量),直接套用几何体定义(如n棱柱有3n条棱);遇位置判断,用判定定理(如线面平行需线与面内一条线平行)。
例1.银川承天寺塔(如图),始建于西夏天佑垂圣元年(公元1050年),是宁夏现存古塔中最高的一座砖塔.它是一座八角十一层楼阁式砖塔,它可以近似地看作由十一个八棱柱构成.请问:一个八棱柱一共有 角 条棱, 有 面, 有 个顶点.
【变式1-1】如图四个几何体分别是三棱柱,四棱柱,五棱柱和六棱柱,三棱柱有个面,条棱,个顶点,观察图形,填写下面的空.
(1)四棱柱有 个面, 条棱, 个顶点;
(2)六棱柱有 个面, 条棱, 个顶点;
(3)由此猜想棱柱有 个面, 条棱, 个顶点.
【变式1-2】已知一个直棱柱,它有21条棱,其中一条侧棱长为,底面各边长都为.
(1)这个直棱柱是几棱柱?
(2)它有多少个面?多少个顶点?
(3)求这个棱柱的所有侧面的面积之和.
【变式1-3】欧拉为世界著名的数学家、自然科学家,他在数学、物理、建筑、航海等领域都做出了杰出的贡献,他对多面体做过研究,发现多面体的顶点数、棱数、面数之间存在一定的数量关系,给出了著名的欧拉公式.
(1)观察下列多面体,并把下表补充完整:
名称
三棱锥
三棱柱
五棱柱
正八面体
图形
顶点数
4
6
棱数
6
面数
4
(2)分析表中的数据,请写出、、之间的等量关系:___________;
(3)某个饰品的外形是简单多面体,它的外表是由三角形和五边形两种多边形拼接而成的,且有36个顶点,每个顶点处都有3条棱,请问该多面体表面三角形与五边形的个数之和是多少?
名称
三棱锥
三棱柱
五棱柱
正八面体
图形
顶点数
4
6
10
6
棱数
6
9
15
12
面数
4
5
7
8
类型二、求平面图形旋转所得立体图形体积
1.分解图形:将复杂平面图形拆成基本图形,如矩形、三角形、扇形等。这样可将问题简化为计算几个简单旋转体的面积或体积。
2.判断旋转体:确定每个基本图形绕轴旋转后形成的立体。例如,矩形绕一边旋转形成圆柱,直角三角形绕直角边旋转形成圆锥,扇形绕半径旋转形成球冠或球体。
3.套用公式:根据旋转体类型,套用对应的表面积和体积公式。最后将各部分结果相加,得到总面积或总体积。
例2.如图,将长方形绕其长边所在直线旋转一周,得到一个立体图形.
(1)这个立体图形是______.
(2)求这个立体图形的侧面积.(结果保留)
【变式2-1】如图,某酒店大堂的旋转门内部由四块宽2m、高3m的长方形玻璃隔板组成.
(1)每扇旋转门旋转一周,能形成的几何体是 ,这体现了 动成体;
(2)求每扇旋转门旋转一周形成的几何体的体积(结果保留π).
【变式2-2】小军和小红分别以直角梯形的上底和下底为轴,将梯形旋转一周,得到的两个立体图形.我们旋转的平面图形是完全一样的,所以旋转后得到的两个立体图形的体积相等.
(1)小红得到的立体图形可以看成是由_______和_______构成的,这个现象用数学知识解释为_______
(2)你认为谁的说法正确?请通过计算说明理由.
【变式2-3】当同一个平面图形绕不同的轴旋转时,得到的立体图形一般不同.
(1)如图1是一张长方形纸片,长为,长为.若将这个长方形纸片绕它的对边中点所在直线旋转一周,求形成的几何体的表面积.(结果保留π)
(2)已知一个直角三角形,它的各边长如图2所示.当三角形绕着图中所示的虚线旋转一周时,得到的是一个几何体,你能求出这个几何体的体积吗?(结果保留π)
类型三、补一个面使图形围成正方体
1.确定"邻居":先在脑海里固定一个面作为底面。然后观察它周围的面,想象把它们向上翻折,看它们分别会成为"前、后、左、右"哪个面。
2.找到"空位":折叠后,剩下没有被覆盖的那个位置,就是需要补上的"盖子"。
3.快速排除:记住一个快速排除法——正方体展开图里绝对不会出现"凹"字形或"田"字形。如果补上某个面后形成了这种结构,那它肯定是错的。
例1.如图,在的正方形网格中,下列小正方形中能与阴影部分组成正方体展开图的是( )
A.① B.② C.③ D.④
【变式1-1】图1和图2中所有的正方形都相同,将图1的正方形放在图2中①②③④⑤的某一位置,所组成的图形能围成正方体的位置有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【变式1-2】如图,有五个相同的小正方形,请你在图中添加一个小正方形,使添加后的图形能折叠成一个正方体,共有( )种添法.
A.3 B.4 C.5 D.6
【变式1-3】如图所示,纸板上有10个小正方形(其中5个有阴影,5个无阴影),从图中5个无阴影的小正方形中选出一个,与5个有阴影的小正方形一起折一个正方体的包装盒,不同的选法有( )
A.4种 B.3种 C.2种 D.1种
类型四、含图案的正方体的展开图
1.找"邻居":在展开图中,同一行或同一列且中间只隔一个面的两个面,在正方体中是相对的。相对的面在任何视图中都不会同时出现。这是最快的排除法。
2.动手"折一折":找一个确定的面作为"前面",然后在脑海中把它周围的面折起来。想象一下,"上面"、"右面"等位置的图案应该是什么样的。这个方法虽然花点时间,但最稳妥。
例2.小明用如图中的纸片折叠成了一个正方体的盒子,下列四个选项中正确的是( )
A.B.C.D.
【变式2-1】下列选项中是如图所示的正方体的表面展开图的是( )
A.B.C.D.
【变式2-2】如图,正方体的三个侧面分别画有不同图案,它的平面展开图可以是( )
A.B.C.D.
【变式2-3】小欣同学用纸(如图)折成了个正方体的盒子,里面放了一瓶墨水,混放在下面的盒子里,只凭观察,选出墨水在哪个盒子中( )
A. B. C. D.
类型五、由展开图计算几何体的面积或体积
1. 还原几何体:根据展开图的形状,判断它能围成哪种立体图形。比如,由6个长方形组成的展开图对应长方体;由1个扇形和1个圆形组成的对应圆锥。
2. 确定尺寸:在展开图上找到计算所需的关键尺寸。例如,计算圆柱时,长方形的一边是高,另一边是底面圆的周长;计算圆锥时,扇形的半径是圆锥的母线长,弧长是底面圆的周长。
3. 套用公式:确定几何体和尺寸后,直接套用对应的表面积或体积公式进行计算。
例3.如图所示是一个几何体的表面展开图.
(1)该几何体的名称是______,其底面半径为______;
(2)根据图中所给信息,求该几何体的表面积和体积(结果保留).
【变式3-1】如图所示为一个棱柱形状的食品包装盒的展开图.
(1)这个食品包装盒的几何体名称是________;
(2)根据图中所给数据,求这个食品包装盒的侧面积.
【变式3-2】如图,是一个食品包装盒的表面展开图.
(1)请写出这个包装盒的几何体的名称: ;
(2)根据图中给出的数据,计算这个几何体的侧面积.
【变式3-3】如图是一个长方体包装盒的展开图,已知长方体包装盒的长是宽的2倍.
(1)包装盒展开图的6个面上分别标有如图所示的序号,若将展开图重新还原成一个包装盒,则面①与面 相对,面②与面 相对;(填序号)
(2)若该长方体包装盒的宽为,求这个长方体包装盒的体积.
【变式3-4】小颖设计了一个无盖的长方体收纳盒,她用若干个长方形拼成了如图所示的展开图,并标上了字母,据你所学的知识,回答下列问题:
(1)小颖将展开图折叠成无盖的长方体,若她想让折叠后的B在底面,则她应该剪去哪个面?
(2)已知,所有棱长的和是,求这个长方体收纳盒的容积.
类型六、长方体无盖展开图的有关问题
1.确定底面:无盖长方体展开图有多种形式,但通常有一个"盖子"是缺失的。你需要先找到那个单独的、或位于中间的长方形作为底面。
2.匹配长宽高:底面确定后,剩下的四个长方形就是侧面。其中,两个长方形的一边长度应等于底面的长,另外两个应等于底面的宽。剩下的那条边就是长方体的高。
3.计算面积:表面积是底面面积加上四个侧面面积之和。如果题目给了总面积和其中两个边长,也可以用这个关系来反求第三个边长。
例4.综合与实践某“综合与实践”小组开展了“长方体纸盒的制作”实践活动,他们利用边长为24cm的正方形纸板制作出两种不同方案的长方体盒子(图1为无盖的长方体纸盒,图2为有盖的长方体纸盒)请你动手操作验证并完成任务.(纸板厚度及接缝处忽略不计)
动手操作一:根据图1方式制作一个无盖的长方体盒子.
方法:先在纸板四角剪去四个同样大小边长为cm的小正方形,再沿虚线折合起来.
问题解决:
(1)若cm,则该长方体纸盒的底面边长为__________cm;该长方体纸盒的体积为__________cm3;
动手操作二:根据图2方式制作一个有盖的长方体纸盒.
方法:先在纸板四角剪去两个同样大小边长为cm的小正方形和两个同样大小的小长方形,再沿虚线折合起来.
拓展延伸:
(2)若cm,该长方体纸盒的表面积为多少cm2?
【变式】【问题情境】
《制作无盖的长方体纸盒》是北师大版七上的课题学习,某综合实践小组在学习了这一课后,开展了“长方体纸盒的制作”实践活动.
【问题解决】
(1)如图所示图形中,是无盖正方体的表面展开图的是 .(填序号)
(2)综合实践小组利用边长为的正方形纸板制作出两种不同方案的长方体盒子(图1)为无盖的长方体纸盒,图2为有盖的长方体纸盒).回答下列问题:
①图1方式制作一个无盖的长方体盒子的方法:先在纸板四角剪去四个同样大小边长为的小正方形,再沿虚线折合起来.则长方体纸盒的底面周长为多少cm?
②图2方式制作一个有盖的长方体纸盒的方法:先在纸板四角剪去两个同样大小边长为的小正方形和两个同样大小的小长方形,再沿虚线折合起来.则该长方体纸盒的体积为多少?
【问题进阶】
(3)若一个无盖长方体的长、宽、高分别为6、4、3,它缺一个长为6、宽为4的长方形底面,将它的表面沿某些棱剪开,展开成一个平面图形,请直接写出长方体表面展开图的最大外围周长.
一、单选题
1.(25-26七年级上·甘肃白银·期中)一个三棱柱,面数是m,棱数是n,则的值为( )
A.2 B. C. D.
2.(25-26七年级上·陕西西安·阶段练习)下列图形中不是正方体的展开图的是( )
A. B.
C. D.
3.(25-26七年级上·山东·阶段练习)小明用纸(如图)折成一个正方体盒子,里面装入礼物,与其他三个大小一样的正方体空盒子混在一起,根据观察,礼物所在的盒子是( )
A. B. C. D.
4.(24-25七年级上·辽宁锦州·期末)在数学活动课上,老师要求用长为,宽为的长方形硬纸片制作一个无盖的长方体纸盒.小亮同学在长方形硬纸片上截去两角(图中阴影部分),使纸盒底面的四边形是长方形,且.那么他沿虚线所折成的无盖的长方体纸盒的体积是( )
A. B. C. D.
二、填空题
5.(25-26七年级上·云南曲靖·期中)一个六棱柱有 条棱,共有 个顶点, 个面.
6.(24-25七年级上·山东青岛·期中)如图,在的正方形网格图中,每个小正方形的边长均相等,网格中有5个涂有阴形的小正方形,现任取一个小正方形涂上阴影,使这6个涂有阴影的小正方形能够围成一个小正方体的涂法有 种.
7.(25-26七年级上·河南郑州·阶段练习)如图所示,在直角三角形中,以其中一条直角边所在的直线为轴旋转一周,得到几何体的体积为 .(结果保留)
8.(24-25七年级上·山西临汾·期末)在课题学习中,老师要求用长为12cm,宽为8cm的长方形纸片制作一个无盖的长方体纸盒.某同学在长方形纸片上截去两角(图中阴影部分),然后沿虚线折成一个无盖的长方体纸盒.若盒子底面的四边形是长方形,且,则这位同学所折成的无盖长方体纸盒的容积是 .
三、解答题
9.(25-26七年级上·甘肃兰州·期中)在航天科技领域,为了给航天器内的精密仪器设计冷却管道,工程师绘制出了如图所示的管道表面展开图
(1)该几何体的名称是 ,其底面半径为 .
(2)根据图中所给信息,求该几何体的侧面积和体积.(结果保留)
10.(25-26七年级上·黑龙江大庆·阶段练习)如图是一张长方形纸片,长为,长为.
(1)若将此纸片绕它的一边所在直线旋转一周形成的几何体是______.
(2)若将这个长方形纸片分别绕边和边所在直线旋转一周,求形成的几何体的体积各为多少.(结果保留)
11.(25-26七年级上·全国·课后作业)如图,观察下列几何体并回答问题.
(1)请观察所给几何体的面、棱、顶点的数量并归纳出n棱柱有 个面, 条棱, 个顶点;n棱锥有 个面, 条棱, 个顶点;
(2)所有像三棱柱、四棱柱、六棱柱、三棱锥等这样由四个或四个以上多边形所围成的立体图形叫作多面体,经过前人们归纳总结发现,多面体的面数F,顶点个数V以及棱的条数E存在着一定的关系,请根据(1)总结出这个关系为 .
顶点数(V)
棱数(E)
面数(F)
三棱柱
6
9
5
四棱柱
8
12
6
五棱柱
10
15
7
六棱柱
12
18
8
12.(25-26七年级上·四川成都·阶段练习)【问题情境】《制作无盖的长方体纸盒》是北师大版七上的课题学习,某综合实践小组在学习了这一课后,开展了“长方体纸盒的制作”实践活动.
【问题解决】
(1)如图所示图形中,是无盖正方体的表面展开图的是______.(填序号)
(2)综合实践小组利用边长为的正方形纸板制作出两种不同方案的长方体盒子(图1为无盖的长方体纸盒,图2为有盖的长方体纸盒).回答下列问题:
①图1方式制作一个无盖的长方体盒子的方法:先在纸板四角剪去四个同样大小边长为的小正方形,再沿虚线折叠起来.则长方体纸盒的底面周长为多少?
②图2方式制作一个有盖的长方体纸盒的方法:先在纸板四角剪去两个同样大小边长为的小正方形和两个同样大小的小长方形,再沿虚线折叠起来.则该长方体纸盒的体积为多少?
【问题进阶】
(3)若一个无盖长方体的长,宽,高分别为8,5,3,它缺一个长为8,宽为3的长方体底面,将它的表面沿某些棱剪开,展开成一个平面图形,求长方体表面展开图的最大外围周长.
13.(25-26七年级上·辽宁阜新·阶段练习)(认识概念)简单的凸多面体是指由若干个平面多边形围成,这些多边形称为面,相邻面的公共边称为多面体的棱,棱与棱的交点称为顶点.
十八世纪瑞士数学家欧拉证明了简单多面体的顶点数()、面数()、棱数()之间存在关系,后人把三者关系等式称为欧拉公式.
结合你的知识积累,直接回答下列问题:
三棱锥的,,__(直接填出数据)
八面体的,,___(直接填出数据)
(总结与应用)
(1)欧拉公式:__________________.(用字母表示即可)
(2)一个正二十面体有30条棱,直接回答它的顶点数是______.
(深度探究)
下图是一个凸多面体,此多面体是由若干个黑色的正五边形和白色的正六边形围成的(它像不像一个足球,你会相信这是老师画出来的吗?).
直接回答下列问题:
设黑色的正五边形有x块.则
(3)正六边形有______块(用含x的式子直接回答)
(4)此凸多面体的棱数为______条.(用含x的式子直接回答)
14.(25-26七年级上·广东河源·阶段练习)【问题情境】某综合实践小组开展了“长方体纸盒的制作”实践活动.
(1)【拓展探究】如图所示的图形中,是无盖正方体表面的展开图的是________(填序号)
(2)综合实践小组利用边长为的正方形纸板制作出两种不同方案的长方体盒子(图①为无盖的长方体纸盒,图②为有盖的长方体纸盒).
①图①方式制作一个无盖的长方体盒子的方法:先在纸板四角剪去四个同样大小边长为的小正方形,再沿虚线折合起来.若,,则长方体纸盒的底面周长为________cm;
②图②方式制作一个有盖的长方体纸盒的方法:先在纸板四角剪去两个同样大小边长为的小正方形和两个同样大小的小长方形,再沿虚线折合起来.如果,.则该长方体纸盒的体积为________;
(3)【问题进阶】若一个无盖长方体的长、宽、高分别为6,4,3,它缺一个长为6,宽为4的长方形底面,将它的表面沿某些棱剪开,展开成一个平面图形,则该长方体表面展开图的最大外围周长为多少?通过比较长方体表面展开图取得最大外围周长和最小外围周长的两个图形,你发现了什么规律?
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