内容正文:
学习
目标
8.1.1 棱柱棱锥棱台
1.观察空间图形,归纳认知棱柱、棱锥、棱台的定义与结构特征.
2.理解棱柱、棱锥、棱台之间的关系.(重点)
3.能运用棱柱、棱锥、棱台的结构特征描述简单几何体.(难点)
一、空间几何体
在我们周围存在着各种各样的物体,它们都占据着空间的一部分,如果只考虑这些物体的形状和大小,而不考虑其他因素,那么由这些物体抽象出来的空间图形就叫做空间几何体.
本节我们主要从几何体的组成元素及其相互关系的角度,认识几种最基本的空间几何体.
引 入
问题1 小学、初中我们学过哪些立体图形?你能在下图中找到吗?
3
如果我们只考虑物体的形状和大小,而不考虑其它因素,那么由这些物体抽象出来的空间图形就叫做空间几何体.
问题2只按表面形状将以下空间几何体分成两类,可以分为哪两类?
多面体
旋转体
1
7
6
5
9
4
3
8
2
10
11
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围的每个面都是平面多边形.
围成的面不全是平面图形,有些面是曲面.
我们可以发现,前面抽象出的这几个空间几何体相对来说都很基础,在生活中很常见.本节我们主要从它们的组成元素和相互关系的角度,认识这几种最基本的空间几何体.
一 空间几何体
4
相邻两个面的公共边叫做多面体的______
1.多面体: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
棱
棱与棱的公共点叫做多面体的______
(面ABE,面BAF,面CDE……)
(棱AB,棱AF,棱BE……)
(顶点A,顶点B,顶点C……)
顶点
二 多面体和旋转体
5
轴:这条定直线(如图直线OO′)
2.旋转体: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面叫做 ,封闭的旋转面围成的几何体叫做 .
旋转面
旋转体
6
多面体:棱柱、棱锥、棱台
旋转体:圆柱、圆锥、圆台
简单空间几何体的分类
多面体
旋转体
简单空间几何体
柱体
锥体
台体
球体
圆柱
棱柱
圆锥
棱锥
圆台
棱台
下面,我们从多面体和旋转体组成元素的形状、位置关系入手,进一步认识一些特殊的多面体和旋转体.
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观察下面的几何体,它们有什么共同特征?
主要结构特征:
①有两个面互相平行且相等;
②其余各面都是平行四边形;
③每相邻两个四边形的公共边互相平行.
一般地,有两个面互相平行,其余各面都是四边形,并且相邻两个四边形的公共边都互相平行,由这些面所围成的几何体叫做棱柱.
在棱柱中,
底面:两个互相平行的面,简称底;
侧面:其余各面;
侧棱:相邻侧面的公共边;
顶点:侧面与底面的公共顶点.
′
′
′
′
′
′
底面
侧棱
顶点
侧面
2.棱柱的性质:
棱柱的底面互相平行且全等;
棱柱的侧面都是平行四边形;
棱柱的侧棱平行且相等.
棱柱ABCDEF-A′B′C′D′E′F′
探究一、 棱柱及其结构
问题1:有两个面互相平行,其余各面都是
四边形的几何体是棱柱吗?
答:不一定是
问题2:有两个面互相平行,其余各面都是
平行四边形的几何体是棱柱吗?
答:不一定是
①有两个面互相平行且相等;
②其余各面都是平行四边形;
③每相邻两个四边形的公共边互相平行.
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问题3:长方体按如图截去一角后所得的两部分还是棱柱吗?
A'
B'
C'
D'
A
B
C
D
它们都符合棱柱的定义,是棱柱
3.棱柱的分类
(1) 按棱柱底面边数分类:三棱柱,四棱柱,五棱柱......
底面是三角形
底面是四边形
底面是五边形
直棱柱:侧棱与底面垂直
斜棱柱:侧棱不垂直于底面
(2) 按侧棱与底面的位置关系分类:直棱柱,斜棱柱
正五棱柱
正四棱柱
正三棱柱
正棱柱:底面是正多边形的直棱柱
平行六面体:底面是平行四边形的四棱柱
直平行六面体
平行六面体
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14
思考:什么是四棱柱、直四棱柱、正四棱柱、长方体、正方体?它们之间的关系如何?
四棱柱:底面是四边形的棱柱.
直四棱柱:侧棱与底面垂直的四棱柱.
正四棱柱:底面是正方形的长方体.
长方体:底面是矩形的直四棱柱.
正方体:所有棱长都相等的正四棱柱.
全集U={四棱柱}
斜四棱柱
直四棱柱
长方体
正四棱柱
正方体
2.下列命题中正确的是
A.有两个面互相平行,其余各面都是四边形的几何体叫棱柱
B.棱柱中互相平行的两个面叫棱柱的底面
C.棱柱的侧面都是平行四边形,而底面不是平行四边形
D.棱柱的侧棱都相等,侧面是平行四边形
1.(多选)下列关于棱柱的说法,正确的是
A.所有的面都是平行四边形
B.每一个面都不会是三角形
C.两底面平行,并且各侧棱也平行
D.被平面截成的两部分可以都是棱柱
思考:观察下列多面体,有什么相同点?
主要结构特征:
①有一个面是多边形;
②其余各面都是有一个公共顶点的三角形;
1.定义:有一面是 ,其余各面都是有一个_____ 的三角形,由这些面所围成的多面体叫做棱锥.
多边形
公共顶点
底面:这个多边形面;底面ABCD;
侧面:有公共顶点的各个三角形面,例如侧面SAB;
侧棱:相邻侧面的公共边,例如侧棱SA;
顶点:各侧面的公共顶点,例如顶点S.
2.棱锥的结构特征:
Ⅰ. 底面是一个多边形.
Ⅱ. 侧面都是三角形.
Ⅲ. 各侧面有一个公共顶点.
用表示顶点和底面的字母表示,如四棱锥S-ABCD.
3.棱锥的表示法:
底面
侧棱
顶点
侧面
探究二、 棱锥及其结构
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思考:有一个面是多边形,其余各面是三角形的几何体是棱锥?
五棱锥:底面是五边形.
四棱锥:底面是四边形.
三棱椎:底面是三角形.
正棱锥:底面是正多边形,并且顶点与底面中心的连线垂直于底面的棱锥
正四棱锥
正三棱锥
特别:当正三棱锥的侧棱长与底面边长相等时,称该三棱锥为正四面体.
三棱锥又叫四面体
棱锥的分类:按照棱锥的底面多边形的边数分类
......
(多选)下列说法中,正确的是
A.棱锥的各个侧面都是三角形
B.四面体的任何一个面都可以作为棱锥的底面
C.棱锥的侧棱平行
D.有一个面是多边形,其余各面是三角形的几何体是棱锥
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
B′
C′
D′
A
B
C
D
A′
O
上底面
下底面
侧棱
思考:用一个平行于棱锥底面的平面去截棱锥,底面与截面之间的部分会是什么几何体呢?
1.棱台的概念:
用一个 的平面去截 ,
之间的部分叫做棱台.
平行于棱锥底面
棱锥
底面和截面
侧面
上底面
下底面
顶点
底面:原棱锥的底面(下底面)和截面(上底面);
侧面:其余各面;
侧棱:相邻侧面的公共边;
顶点:各侧面的公共顶点.
2.棱台的结构特征:
Ⅰ. 上下底面互相平行且是相似图形.
Ⅱ. 各侧棱的延长线交于一点.
Ⅲ. 各侧面为梯形.
用平行的两底面多边形的字母表示棱台,如:
棱台ABCD- A′B′C′D′
3.棱台的表示法:
探究三、 棱台及其结构
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三棱台:由三棱锥截得的棱台
四棱台:由四棱锥截得的棱台
五棱台:由五棱锥截得的棱台
(1) 按棱台底面边数分类:三棱台,四棱台,五棱台......
(2) 正棱台:由正棱锥截得的棱台,上下底面都是正多边形,侧面都是全等的等腰梯形的棱台叫做正棱台
4.棱台的分类
判断一个台体是棱台的依据是:看台体的各侧棱延长是否交于一点.
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有下列四种叙述中,正确的有( )
①.用一个平面去截棱锥,棱锥底面和截面之间的部分是棱台;
②.两个面平行且相似,其余各面都是梯形的多面体是棱台;
③.有两个面互相平行,其余四个面都是等腰梯形的六面体是棱台;
④.棱台的侧棱延长后必交于一点.
下面四个几何体中,是棱台的为 ( )
判断棱锥、棱台形状的两个方法
(1)举反例法
结合棱锥、棱台的定义举反例直接判断关于棱锥、棱台结构特征的某些说法不正确.
(2)直接法
棱锥 棱台
定底面 只有一个面是多边形,此面即为底面 两个互相平行的面,即为底面
看侧棱 相交于一点 延长后相交于一点
六、多面体展开图
例4 如图是三个几何体的展开图,请问各是什么几何体?
练习7 根据如图所示的平面图形,画出立体图.
概念 性质 侧面
棱柱
棱锥
棱台
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,这些面围成的几何体叫做棱柱.
一个面是多边形,其余各面是有一个公共顶点的三角形,由这些面所围成的几何体叫做棱锥.
用一个平行于棱锥底面的平面去截棱锥,底面与截面之间的部分叫作棱台.
(1)侧棱都相等;
(2)侧面都是平行四边形;
(3)两个底面与平行底面的截面是全等的多边形.
平行底面的截面与底面相似.
(1)上下两个底面互相平行;
(2)侧棱的延长线相交于一点.
梯形
平行四边形
三角形
1. 棱柱、棱台、棱锥定义是怎样的?
课堂小结
2. 棱柱、棱台、棱锥之间有什么关系吗?
上底面缩小,与下底面相似
上底面缩小为一个点
上底面扩大,
与下底面全等
顶点扩大,得到上底面
与下底面相似
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