内容正文:
作课人:廉文杰
北师大版(2019)高中数学
必修第二册
作课人:廉文杰
焦作市外国语中学
第六章 立体几何初步
第1节 基本立体图形
1.2 简单多面体——棱柱、棱锥和棱台
第2课时(共3课时)
1
学 习 目 标
目 标
重 点
难 点
1、掌握棱锥的结构特征.
2、理解棱锥概念.
3、掌握棱锥的表示方法、性质、分类.
1、掌握棱锥的结构特征及性质.
1、掌握棱锥的结构特征及性质.
2
新 知 引 入
1、什么叫做棱柱?
有两个面互相平行,其余各面都是四边形,相邻两个四边形的公共边互相平行的多面体叫作棱柱。
2、棱柱的性质:
(1)侧棱都__________,侧面是__________________.
(2)两个底面与平行于底面的截面都是_______的多边形
(3)过不相邻两条侧棱的截面都是________________
平行四边形
全等
相等
(1)按底面形状分类:
三棱柱
四棱柱
五棱柱
3、棱柱的分类:
(2)按侧棱与底面
是否垂直分类
斜棱柱
直棱柱
平行四边形
③这些三角形有一个___________.
学 习 新 知
观察这三个几何体,找出它们的共同特征:
①有一个面是__________.
②其余各面都是________.
多边形
公共顶点
三角形
满足这三个特征的多面体叫做棱锥 .
多边形称为_____________ ; 其余各面称为__________;各个侧面的公共点称为________;
相邻两个侧面的公共边称为____________;顶点到底面的距离称为_________;
底面(底)
侧面
顶点
侧棱
高
P
A
B
C
P
A
B
C
D
P
A
B
D
C
E
F
Q
Q
Q
学 习 新 知
P
A
B
C
P
A
B
C
D
P
A
B
D
C
E
F
棱锥的表示方法:__________________________________________________.
用表示它的顶点和底面各顶点的字母来表示。
棱锥的性质:_______________________________________________________________.
棱锥P-ABC
棱锥P-ABCD
棱锥P-ABCDEF
如果棱锥被平行于底面的平面所截,那么截面和底面相似
学 习 新 知
棱锥的分类
三棱锥
四棱锥
五棱锥
正棱锥:如果棱锥的底面是___________,且它的顶点在过底面中心且与底
面垂直的直线上,那么这个棱锥称为正棱锥.
正棱锥各侧面都是全等的_________三角形.
这些等腰三角形底边上的高都相等,称为正棱锥的_______.
棱锥的高、斜高和斜高在底面上的投影组成一个直角三角形.
棱锥的高、侧棱和侧棱在底面上的投影也组成一个直角三角形.
正多边形
等腰
斜高
P
A
B
D
C
E
F
Q
M
学 习 新 知
四面体:
三棱锥(四面体)
正三棱锥
正四面体
底面是正三角形
顶点在底面的射影是底面的中心.
侧棱与底面边长相等.
典 例 引 路
例1、下列几何体中不是棱锥的为( )
A
B
C
D
A
同 步 练 习
练1、(多选题)下面图形中,为棱锥的是( )
A
B
C
D
ABD
典 例 引 路
例2、(1)关于正九棱锥,下列判断错误的是( )
A.正九棱锥有18条棱 B.正九棱锥的侧棱都相等
C.正九棱锥有18个面 D.正九棱锥的底面是正九边形
C
(2)十棱锥共有( )
A.10个顶点 B.20个顶点 C.10条棱 D.20条棱
D
同 步 练 习
练2、(1)已知某棱锥有12个面,则该棱锥的棱的条数是( )
A.12 B.18 C.22 D.36
C
(2)下列棱锥有6个面的是( )
A.三棱锥 B.四棱锥 C.五棱锥 D.六棱锥
C
典 例 引 路
例3、(多选题)下列说法中,正确的是( )
A.棱锥的各个侧面都是三角形
B.有一个面是多边形,其余各面都是三角形,由这些面围成的几何体是棱锥
C.四面体的任何一个面都可以作为棱锥的底面
D.棱锥的各侧棱长相等
解:A:由棱锥的定义知,棱锥的各侧面都是三角形,故A正确;
B:有一个面是多边形,其余各面都是三角形,如果这些三角形没有一个公共顶点,
那么这个几何体就不是棱锥,故B错误;
C:四面体就是由4个三角形所围成的封闭几何体,因此以四面体的任
何一个面作底面的几何体都是三棱锥,故C正确;
D:棱锥的侧棱长可以相等,也可以不相等,故D错误.
AC
同 步 练 习
练3、下列说法中正确的是( )
A.各侧棱都相等的棱锥为正棱锥
B.各侧面都是面积相等的等腰三角形的棱锥为正棱锥
C.各侧面都是全等的等腰三角形的棱锥为正棱锥
D.底面是正多边形且各侧面是全等三角形的棱锥为正棱锥
解:对于A中,各侧棱都相等,但无法保证底面为正多边形,所以A错误;
对于B中,各侧面都是面积相等的等腰三角形,但无法保证各个等腰三角形全等
且腰长均为侧棱长,所以B错误;
对于C中,各侧面都是全等的等腰三角形,但无法保证等腰三角形的腰长为侧棱
长,所以C错误;
对于D中,底面是正多边形,各侧面是全等三角形,则可以保证顶点在底面的射
影为底面中心,满足正棱锥定义,所以D正确.
D
典 例 引 路
例4、已知一个正三棱锥的侧棱为,其底面是边长为2的等边三角形,则此正三棱锥的高为______.
解:如图所示正三棱锥A-BCD,三角形BCD是等边三角形,
顶点A在底面BCD的射影是△BCD的中心,设为O,
则OA⊥平面BCD,
设E是BC的中点,则D,O,E三点共线,且DE⊥BC,
由于DE在平面BCD内,所以OA⊥DE,
∴ OD = DE =
∴ OA = = = 2
同 步 练 习
练4、正三棱锥底面边长为3,侧棱长为2 ,求该正三棱锥的高及侧面上的斜高.
解:如图,正三棱锥P-ABC,取△ABC的中心为O,连接PO,
由正三棱锥的定义得PO⊥面ABC,
又△ABC为等边三角形,则AO= =
所以正三棱锥的高PO===3
作PD⊥AB交AB于D,又PA=PB=2,AD=AB=
则正三棱锥的斜高PD= =
所以该正三棱锥的高为3,侧面上的斜高为.
典 例 引 路
例5、已知正四棱锥的底面面积为4,一条侧棱长为,求它的高与斜高.
解:如图,在正四棱锥E-ABCD中,作EO⊥底面ABCD于点O,
取BC中点F,连接OF、EF、AO,
由正四棱锥的底面面积为4可得AB=2,所以AO= ,OF=1
因为△AOE,△OEF都是直角三角形,侧棱AE=
所以高为 OE==3
斜高 EF = = =
同 步 练 习
练5、若一个正四棱锥的底面是边长为4的正方形,高为2,则侧棱长为______.
解:如图,四棱锥的底面是边长为4的正方形,
则 AC==4
∴ AO=2
又∵高 PO=2
∴所以侧棱长 PA = = 4
典 例 引 路
例6、如图所示,正六棱锥的底面周长为24,H是BC的中点,O为底面中心,∠SHO=60°,求:(1)正六棱锥的高;2)正六棱锥的斜高;(3)正六棱锥的侧棱长.
解∵正六棱锥的底面周长为24,
∴正六棱锥的底面边长为4.
在正六棱锥S-ABCDEF中,SB=SC,H为BC中点,∴SH⊥BC.
∵O是正六边形ABCDEF的中心,
∴SO为正六棱锥的高.
(1)在Rt△SOH中,OH = BC = 2,又∠SHO=60°,
∴SO=OH·tan60°=6
(2)在Rt△SOH中,SH==4
(3)在Rt△SHB中,SH=4,BH=2,∴SB==2
故该正六棱锥的高为6,斜高为4,侧棱长为2。
同 步 练 习
练6、已知一个正六棱锥的底面边长是1,侧棱长是2,则它的高为( )
A.1 B. C. D. 2
解:如图,因为正六棱锥S-ABCDEF的底面边长为1,
由正六边形ABCDEF的结构特征可得,OD=1,
因为正六棱锥S-ABCDEF的侧棱长是2,所以SD=2,
在Rt△SOD中,SO==
所以正六棱锥的高为
C
典 例 引 路
例7、棱长为1的正四面体的高为( )
A. B. C. D.
解:作出正四面体A-BCD,设棱长为1,如图所示:
作△BCD的中心O,并连接AO和DO,
即△BCD是边长为1的等边三角形,则OD是△BCD的外接圆半径,
所以OD = × = × =
由正四面体的性质可知:AO⊥平面BCD,所以正四面体A-BCD的高为AO,
又OD在平面BCD内,所以AO⊥OD,
则 AO = = =
D
同 步 练 习
练7、一个正三棱锥的侧棱和底面边长都是4,则该正三棱锥的高为________.
解:设底面正三角形的边长为a=4,正三角形的外接圆半径(中心到
顶点的距离)公式为 R = ,代入得:R = = ,
正三棱锥的高h、侧棱长l=4与底面外接圆半径R构成直角三角形
(侧棱为斜边),
根据勾股定理h===
综上,该正三棱锥的高为.
同 步 练 习
全 课 总 结
一、棱锥的概念
二、棱锥的表示
三、棱锥的性质
四、棱锥的分类
THANK YOU
谢谢!
作课人:廉文杰
焦作市外国语中学
23
$