内容正文:
1.1生活中的立体图形(巩固与提升讲义)
【北师大版2024】
知识目录
【知识点1:入门基础:先分清“立体”与“平面”】 2
【知识点2:常见立体图形的识别与分类】 4
【知识点3:重点突破:棱柱的“专属知识”】 6
【知识点4:点、线、面、体的关联】 8
【知识点5:平面图形旋转后所得的立体图形】 9
巩固与提升
【知识点1:入门基础:先分清“立体”与“平面”】
学习立体图形前,首先要明确它与我们小学熟悉的平面图形的本质区别,这是判断图形类型的第一步。
1.平面图形:各部分都在同一平面内的图形。比如课本上的三角形、长方形、圆形,它们能“平铺”在桌面上,没有“凸起”或“弯曲”的部分。
(常见的平面图形)
2.立体图形(几何体):各部分不都在同一平面内的图形。像篮球、铅笔盒、漏斗这些物品,我们能摸到它们的“厚度”和“空间轮廓”,这就是立体图形的核心特征。
(常见的平立体图形)
小技巧:用“触摸法”判断——平面图形摸起来是“平的”,立体图形摸起来有“凹凸感”或“曲面感”。
【练习加强:平面图像和立体图像的区分】
【例题1】下列几何图形中,是平面图形的是( )
A. B. C. D.
【例题2】如图所示的立体图形中,含有曲面的是( )
A.(1)(2) B.(1)(3) C.(2)(3) D.(2)(4)
【知识点2:常见立体图形的识别与分类】
图形类别
包含图形
生活实例
核心特征
柱体
圆柱
易拉罐、电池
2个圆形底面(大小相同,平行),1个曲面侧面
棱柱(三棱柱、四棱柱等)
魔方(四棱柱)、课本(四棱柱)、三棱镜
2个多边形底面(大小相同,平行),侧面都是平行四边形
锥体
圆锥
漏斗、圣诞帽
1个圆形底面,1个曲面侧面,顶端有1个尖点(顶点)
棱锥(四棱锥、三棱锥等)
金字塔(四棱锥)
1个多边形底面,侧面都是三角形,所有侧面交于1个顶点
球体
球
篮球、足球、地球仪
由单一曲面围成,任意截面都是圆形
注意:棱柱和长方体、正方体的区别:正方体和长方体属于棱柱的一种,是特殊的四棱柱。二者的区别可以从 “包含关系” 和 “特征差异” 来梳理。
棱柱:是一个大类,包括三棱柱、四棱柱、五棱柱等(按底面边数分类)。
正方体:属于四棱柱里的特殊情况(同时是正四棱柱、立方体),是棱柱的子集。
【源于生活】生活中的立体图形:
【练习加强:认识立体图形】
【例题3】观察下列实物模型,其整体形状给我们以圆柱的形象的是( )
A. B. C. D.
【例题4】图是美术素描常用的几何体模型,其中没有下列哪个几何体( )
A.球 B.正方体 C.圆柱 D.圆锥
【答案】D
【分析】本题考查了简单几何体的认识,根据常见几何体的特征识别即可解答。
【详解】解:该几何体模型,有几何体:球,正方体,圆柱,棱锥,没有圆锥。
故选:D.
【例题5】下列图形中属于棱柱的有( )
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
【知识点3:重点突破:棱柱的“专属知识”】
棱柱是考试高频考点,涉及概念、特征、数量关系三个核心要点,必须牢牢掌握。
1. 棱柱的相关概念:
1.棱:相邻两个面的交线(比如正方体的棱就是它的“边”);
2.侧棱:相邻两个侧面的交线(棱柱“竖起来”的棱);
3.命名规则:按底面多边形的边数命名,底面是三角形叫三棱柱,底面是四边形叫四棱柱(正方体、长方体都是特殊的四棱柱)。
2. 棱柱的核心特征
无论几棱柱,都满足三个特征,这是判断棱柱的“金标准”:
1.所有侧棱长都相等(比如正方体的12条棱长度全相等);
2.上下两个底面完全相同(形状、大小都一样);
3.侧面都是平行四边形。
3. 棱柱的数量关系(必记公式)
若棱柱底面是n边形(n≥3),则:
•面的数量:n + 2(底面2个 + 侧面n个);
•顶点数量:2n(上下底面各n个顶点);
•棱的数量:3n(侧棱n条 + 底面棱2n条);
•侧棱数量:n条;侧面数量:n个。
举例验证:正方体是四棱柱(n=4),面:4+2=6个,顶点:2×4=8个,棱:3×4=12条,完全符合!
【练习加强:棱柱】
【例题6】已知一个棱柱有36条棱,则这个n棱柱有( )个面,
A.11 B.12 C.13 D.14
【例题7】 下列实物图中,能抽象出棱柱的是( )
A. B. C. D.
【例题8】某同学将一个直棱柱沿某些棱剪开,展开成一个平面图形后,发现共有七条棱没有被剪开,那么这个棱柱是( )
A. 五棱柱 B.六棱柱 C.七棱柱 D.八棱柱
【知识点4:点、线、面、体的关联】
这部分是几何思想的基础,理解“静态关系”和“动态关系”,从本质上认识图形。
1. 静态关系:体由面成,面由线成,线由点成
从“组成”角度看:
•体(立体图形)是由面围成的(比如长方体由6个平面围成,圆柱由2个平面和1个曲面围成);
•面与面相交形成线(比如长方体的两个平面相交形成棱,圆柱的底面和侧面相交形成圆形的线);
•线与线相交形成点(比如长方体的三条棱相交形成顶点)。
2. 动态关系:点动成线,线动成面,面动成体
从“形成”角度看,图形是运动的结果,这和前面“旋转体”的形成一致:
•点动成线:笔尖(点)在纸上移动,画出的是线;
•线动成面:汽车雨刷(线)摆动,扫过的区域是面;
•面动成体:长方形纸片(面)绕着一条边旋转,形成的是圆柱(体)。
【练习加强:点、线、面、体的关系】
【例题9】如图,打开折扇时,随着扇骨的移动一个扇面便形成了,这种现象可以用数学原理解释为( )
A.点动成线 B.线动成面 C.面动成体 D.线动成体
【例题10】 朱自清的《春》中描写春雨“像牛毛,像花针,像细丝,密密地斜织着”,春雨的下落过程蕴含以下哪个道理( )
A.两点之间,线段最短 B.点动成线 C.线动成面 D.面动成体
【知识点5:平面图形旋转后所得的立体图形】
先得理解两个概念,多面体和旋转体,两者从“图形形成方式”出发,能帮我们理解立体图形的“由来”。
多面体:由多个平面围成的立体图形。比如正方体(6个平面)、三棱锥(4个平面),它们的每个面都是平面图形,没有曲面。判断小技巧:“全是平面,没有弯面”。
旋转体:由一个平面图形绕着某条轴旋转而成的立体图形。这是教材的重点,要记住典型例子:
· 圆柱:长方形绕着其中一条边旋转一周形成;
· 圆锥:直角三角形绕着一条直角边旋转一周形成;
· 球:半圆绕着直径旋转一周形成。
【练习加强:旋转立体图形】
【例题11】 将如图所示的平面图形绕直线l旋转一周,可以得到的立体图形是( )
A. B. C. D.
【例题12】图是由下列哪个图形旋转得到的( )
A. B. C. D.
【例题13】如图,以所在的直线为轴,旋转后得到的立体图形是( )
A. B. C. D.
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1.1生活中的立体图形(巩固与提升讲义)
【北师大版2024】
知识目录
【知识点1:入门基础:先分清“立体”与“平面”】 2
【知识点2:常见立体图形的识别与分类】 4
【知识点3:重点突破:棱柱的“专属知识”】 6
【知识点4:点、线、面、体的关联】 8
【知识点5:平面图形旋转后所得的立体图形】 9
巩固与提升
【知识点1:入门基础:先分清“立体”与“平面”】
学习立体图形前,首先要明确它与我们小学熟悉的平面图形的本质区别,这是判断图形类型的第一步。
1.平面图形:各部分都在同一平面内的图形。比如课本上的三角形、长方形、圆形,它们能“平铺”在桌面上,没有“凸起”或“弯曲”的部分。
(常见的平面图形)
2.立体图形(几何体):各部分不都在同一平面内的图形。像篮球、铅笔盒、漏斗这些物品,我们能摸到它们的“厚度”和“空间轮廓”,这就是立体图形的核心特征。
(常见的平立体图形)
小技巧:用“触摸法”判断——平面图形摸起来是“平的”,立体图形摸起来有“凹凸感”或“曲面感”。
【练习加强:平面图像和立体图像的区分】
【例题1】下列几何图形中,是平面图形的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了立体图形和平面图形的认识,识图的关键是平面图形是只有一个面的图形,而立体图形是由多个面组成的图形。
【详解】解:观察图形可知,
选项 A:正方体各部分不在同一平面上,是立体图形,故选项 A 不符合题意;
选项 B:球体各部分不在同一平面上,是立体图形,故选项 B 不符合题意;
选项 C:五角形各部分在同一平面上,是平面图形,故选项 C 符合题意;
选项 D:圆锥各部分不在同一平面上,是立体图形,故选项 D 不符合题意。
故选:C。
【例题2】如图所示的立体图形中,含有曲面的是( )
A.(1)(2) B.(1)(3) C.(2)(3) D.(2)(4)
【答案】B
【分析】本题考查立体图形的知识,难度不大,关键是掌握一些常见的立体图形的形状。根据圆柱、球都含有一个曲面可得出答案。
【详解】解:根据题意得:只要有一个面是曲面且是立体图形都符合题意,故含有曲面的是(1)圆柱;(3)球。故选:B。
【知识点2:常见立体图形的识别与分类】
图形类别
包含图形
生活实例
核心特征
柱体
圆柱
易拉罐、电池
2个圆形底面(大小相同,平行),1个曲面侧面
棱柱(三棱柱、四棱柱等)
魔方(四棱柱)、课本(四棱柱)、三棱镜
2个多边形底面(大小相同,平行),侧面都是平行四边形
锥体
圆锥
漏斗、圣诞帽
1个圆形底面,1个曲面侧面,顶端有1个尖点(顶点)
棱锥(四棱锥、三棱锥等)
金字塔(四棱锥)
1个多边形底面,侧面都是三角形,所有侧面交于1个顶点
球体
球
篮球、足球、地球仪
由单一曲面围成,任意截面都是圆形
注意:棱柱和长方体、正方体的区别:正方体和长方体属于棱柱的一种,是特殊的四棱柱。二者的区别可以从 “包含关系” 和 “特征差异” 来梳理。
棱柱:是一个大类,包括三棱柱、四棱柱、五棱柱等(按底面边数分类)。
正方体:属于四棱柱里的特殊情况(同时是正四棱柱、立方体),是棱柱的子集。
【源于生活】生活中的立体图形:
【练习加强:认识立体图形】
【例题3】观察下列实物模型,其整体形状给我们以圆柱的形象的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了圆柱体的识别,属于简单题,熟悉立体图形的定义是解题关键。根据圆柱的上下底面是两个等圆判断即可。
【详解】解:A.此物体给我们以圆台的形象,不符合题意;B.此物体给我们以长方体的形象,不符合题意;C.此物体给我们以圆锥的形象,不符合题意;D.此物体给我们以圆柱的形象,符合题意;
故选:D.
【例题4】图是美术素描常用的几何体模型,其中没有下列哪个几何体( )
A.球 B.正方体 C.圆柱 D.圆锥
【答案】D
【分析】本题考查了简单几何体的认识,根据常见几何体的特征识别即可解答。
【详解】解:该几何体模型,有几何体:球,正方体,圆柱,棱锥,没有圆锥。
故选:D.
【例题5】下列图形中属于棱柱的有( )
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
【答案】B
【分析】本题考查棱柱的定义,熟练掌握定义是解题的关键。根据棱柱的特点:上下两个面大小和形状完全相同,侧棱都相等,侧面都是平行四边形去判断。
【详解】解:根据题意,图中的第 1 个,第 2 个,第 6 个都是棱柱,共有 3 个棱柱,故选:B.
【知识点3:重点突破:棱柱的“专属知识”】
棱柱是考试高频考点,涉及概念、特征、数量关系三个核心要点,必须牢牢掌握。
1. 棱柱的相关概念:
1.棱:相邻两个面的交线(比如正方体的棱就是它的“边”);
2.侧棱:相邻两个侧面的交线(棱柱“竖起来”的棱);
3.命名规则:按底面多边形的边数命名,底面是三角形叫三棱柱,底面是四边形叫四棱柱(正方体、长方体都是特殊的四棱柱)。
2. 棱柱的核心特征
无论几棱柱,都满足三个特征,这是判断棱柱的“金标准”:
1.所有侧棱长都相等(比如正方体的12条棱长度全相等);
2.上下两个底面完全相同(形状、大小都一样);
3.侧面都是平行四边形。
3. 棱柱的数量关系(必记公式)
若棱柱底面是n边形(n≥3),则:
•面的数量:n + 2(底面2个 + 侧面n个);
•顶点数量:2n(上下底面各n个顶点);
•棱的数量:3n(侧棱n条 + 底面棱2n条);
•侧棱数量:n条;侧面数量:n个。
举例验证:正方体是四棱柱(n=4),面:4+2=6个,顶点:2×4=8个,棱:3×4=12条,完全符合!
【练习加强:棱柱】
【例题6】已知一个棱柱有36条棱,则这个n棱柱有( )个面,
A.11 B.12 C.13 D.14
【答案】D
【分析】根据棱柱的性质,n 棱柱的棱数为 3n,已知棱数为 36,可求出 n,再根据面数公式n+2计算面数。
【详解】解:∵n 棱柱的棱数为 3n,
∴3n=36,解得n=12.
又∵n 棱柱的面数为n+2,
∴面数=12+2=14.
因此,这个棱柱有 14 个面.
故选:D.
【例题7】 下列实物图中,能抽象出棱柱的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了立体图形的识别,注意几何体的分类,一般分为柱体、锥体和球,柱体又分为圆柱和棱柱,锥体又分为圆锥和棱锥。根据棱柱有 2 个底面,一个侧面解答即可。
【详解】解:A.该图能抽象出棱柱,故符合题意;B.该图能抽象出球体,故不符合题意;C.该图能抽象出圆柱,故不符合题意;D.该图能抽象出圆锥,故不符合题意;故选:A.
【例题8】某同学将一个直棱柱沿某些棱剪开,展开成一个平面图形后,发现共有七条棱没有被剪开,那么这个棱柱是( )
A. 五棱柱 B.六棱柱 C.七棱柱 D.八棱柱
【答案】B
【分析】本题考查了棱与棱柱的关系。根据未被剪开的棱比面数少 1 可知共 8 个面,减去两个底面后剩 6 个侧面,即这个棱柱是六棱柱。
【详解】展开成一个平面图形后,发现共有七条棱没有被剪开,则这个棱柱共 8 个面,减去两个底面后剩 6 个侧面,即这个棱柱是六棱柱。故选:B。
【知识点4:点、线、面、体的关联】
这部分是几何思想的基础,理解“静态关系”和“动态关系”,从本质上认识图形。
1. 静态关系:体由面成,面由线成,线由点成
从“组成”角度看:
•体(立体图形)是由面围成的(比如长方体由6个平面围成,圆柱由2个平面和1个曲面围成);
•面与面相交形成线(比如长方体的两个平面相交形成棱,圆柱的底面和侧面相交形成圆形的线);
•线与线相交形成点(比如长方体的三条棱相交形成顶点)。
2. 动态关系:点动成线,线动成面,面动成体
从“形成”角度看,图形是运动的结果,这和前面“旋转体”的形成一致:
•点动成线:笔尖(点)在纸上移动,画出的是线;
•线动成面:汽车雨刷(线)摆动,扫过的区域是面;
•面动成体:长方形纸片(面)绕着一条边旋转,形成的是圆柱(体)。
【练习加强:点、线、面、体的关系】
【例题9】如图,打开折扇时,随着扇骨的移动一个扇面便形成了,这种现象可以用数学原理解释为( )
A.点动成线 B.线动成面 C.面动成体 D.线动成体
【答案】B
【分析】本题主要考查了线动成面.根据点,线,面的关系解答即可.
【详解】解:这种现象可以用数学原理解释为线动成面.
故选:B.
【例题10】 朱自清的《春》中描写春雨“像牛毛,像花针,像细丝,密密地斜织着”,春雨的下落过程蕴含以下哪个道理( )
A.两点之间,线段最短 B.点动成线 C.线动成面 D.面动成体
【答案】B
【分析】本题考查了点、线、面、体的关系,熟练掌握点动成线,线动成面,面动成体是解题的关键。根据点动成线,线动成面,面动成体,即可解答.
【详解】解:在朱自清的《春》中描写春雨 “像牛毛、像花针、像细丝,密密麻麻地斜织着…” 的语句,这里把雨看成了线,这种生活现象可以反映的数学原理是:点动成线.故选: B.
【知识点5:平面图形旋转后所得的立体图形】
先得理解两个概念,多面体和旋转体,两者从“图形形成方式”出发,能帮我们理解立体图形的“由来”。
多面体:由多个平面围成的立体图形。比如正方体(6个平面)、三棱锥(4个平面),它们的每个面都是平面图形,没有曲面。判断小技巧:“全是平面,没有弯面”。
旋转体:由一个平面图形绕着某条轴旋转而成的立体图形。这是教材的重点,要记住典型例子:
· 圆柱:长方形绕着其中一条边旋转一周形成;
· 圆锥:直角三角形绕着一条直角边旋转一周形成;
· 球:半圆绕着直径旋转一周形成。
【练习加强:旋转立体图形】
【例题11】 将如图所示的平面图形绕直线l旋转一周,可以得到的立体图形是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查面动成体,熟记基本图形旋转后形成的几何体是解决问题的关键。由题中给出的平面图形是直角梯形,旋转一周可以得到圆台。
【详解】解:将如图所示的平面图形绕直线旋转一周,可以得到的立体图形是圆台,
故选:B.
【例题12】图是由下列哪个图形旋转得到的( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了平面图形旋转后所得的立体图形,根据 “点动成线,线动成面,面动成体” 求解即可;
【详解】解:由图可知:图示的圆台是由直角梯形绕直角腰旋转一周得到的;故选:A.
【例题13】如图,以所在的直线为轴,旋转后得到的立体图形是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了平面图形的旋转,根据面动成体的原理,结合题意即可得出答案,理解平面图形的旋转是解题的关键。
【详解】解:以 AB 所在的直线为轴,旋转360∘后得到的立体图形是,故选:D.
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