内容正文:
专题1.1 生活中的立体图形
教学目标
1. 结合生活情境识别常见立体图形,归纳柱体、锥体、球体的基本几何特征。
2. 辨析平面图形与立体图形的区别,理解立体图形具有三维空间的基本属性。
3. 通过观察、探究立体图形,发展空间想象能力与几何直观思维能力。
4. 体会立体图形与现实生活的联系,提升运用几何知识分析问题的意识。
教学重难点
1.重点
(1)掌握常见立体图形的分类及核心几何特征
(2)准确区分平面图形与立体图形的本质差异;
2.难点
(1)构建三维空间观念,形成几何空间认知
(2)从生活实物抽象出规范的立体几何模型
知识点01 立体图形
定义:
图形的各部分不都在同一平面内,这样的图形就是立体图形,如长方体、圆柱、圆锥、球等.棱柱、棱锥也是常见的立体图形.
拓展:
常见的立体图形有两种分类方法:
知识点02 棱柱的相关概念
在棱柱中,相邻两个面的交线叫做棱,相邻两个侧面的交线叫做侧棱. 通常根据底面图形的边数将棱柱分为三棱柱、四棱柱、五棱柱、六棱柱……它们底面图形的形状分别为三角形、四边形、五边形、六边形……(如下图)
拓展:(1)棱柱所有侧棱长都相等.棱柱的上、下底面的形状相同,侧面的形状都是平行四边形.
(2)长方体、正方体都是四棱柱.
(3)棱柱可分为直棱柱和斜棱柱.直棱柱的侧面是长方形,斜棱柱的侧面是平行四边形.
【即学即练】
1.(25-26七年级上·山东德州·阶段检测)如图,下列图形全部属于柱体的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】此题考查了认识立体图形的知识,解答本题的关键是掌握柱体和锥体的定义和特点.根据柱体的定义,结合图形即可作出判断.
【详解】解:A、左边的图形属于锥体,故本选项错误;
B、上面的图形是圆锥,属于锥体,故本选项错误;
C、三个图形都属于柱体,故本选项正确;
D、上面的图形不属于柱体,故本选项错误.
故选:C.
2.(24-25七年级上·全国·专题训练)如图是8个立体图形.其中,是柱体的有__________,是锥体的有__________,有曲面的有__________.(填序号)
【答案】 ①②⑤⑦⑧ ④⑥ ③④⑧
【分析】本题主要考查了认识立体图形,正确区分它们的定义和组成是解题关键.分别根据柱体、锥体、曲面的定义进行求解即可.
【详解】解:柱体有①②⑤⑦⑧,锥体有④⑥,有曲面的有③④⑧,
故答案为:①②⑤⑦⑧;④⑥;③④⑧.
知识点03 点、线、面、体
长方体、正方体、圆柱、圆锥、球、棱柱、棱锥等都是几何体,几何体也简称体;包围着体的是面,面有平的面和曲的面两种;面和面相交的地方形成线,线也分为直线和曲线两种;线和线相交的地方形成点.从上面的描述中我们可以看出点、线、面、体之间的关系. 此外,从运动的观点看:点动成线,线动成面,面动成体.
【即学即练】
3.(25-26七年级上·广东深圳·期末)诗人张协在《杂诗十首》中用“腾云似涌烟,密雨如散丝”描写雨的细密.其中“密雨如散丝”表现的数学原理是___________(从“点动成线”,“线动成面”,“面动成体”中选一个填入).
【答案】
点动成线
【分析】本题主要考查了“点线面体”的关系,
根据点、线、面、体的运动关系,雨滴可视为点,散丝表示线,点移动形成线.
【详解】解:诗句“密雨如散丝”中,雨滴是点,散丝是线,数学原理是点动成线.
故答案为:点动成线.
4.(24-25七年级上·全国·随堂练习)如果一个棱柱(棱锥)有n条侧棱,那么就称其为n棱柱(棱锥).
(1)图①所示的几何体是一个三棱柱,它有 个顶点, 条棱, 个面;
(2)图②所示的几何体是 ,它有 个顶点, 条侧棱, 个侧面, 个底面;
(3)如果一个棱锥由7个面围成,那么这个棱锥是几棱锥,它共有几条棱?
【答案】(1)6;9;5
(2)六棱柱;12;6;6;2
(3)12
【分析】本题主要考查的是认识立体图形,明确n棱柱有n个侧面,2个底面,条棱,个顶点,n棱锥有n个侧面,一个1底面,有条棱,有个顶点是解题的关键.
(1)根据三棱柱有6个顶点,9条棱,5个面,进行解答即可;
(2)根据几何体的特点进行解答即可;
(3)根据n棱柱有个面组成,进行解答即可.
【详解】(1)解:图①所示的几何体是一个三棱柱,它有6个顶点,9条棱、5个面;
故答案为:6;9;5;
(2)解:图②所示的几何体是六棱柱,它有12个顶点,6条侧棱、6个侧面、2个底面;
故答案为:六棱柱,12,6,6,2;
(3)解:如果一个棱锥由7个面围成,那么这个棱锥是 六棱锥,它共有12条棱.
知识点04 平面图形旋转后形成的图形
核心原理
一个平面图形绕一条固定直线(旋转轴)转动一周,扫过的空间形成立体图形,该过程叫面动成体。
基础图形旋转结论
长方形
绕一边旋转一周 → 圆柱
旋转的边:圆柱的高;邻边:底面圆半径
直角三角形
绕一条直角边旋转一周 → 圆锥
旋转直角边:圆锥的高;另一条直角边:底面半径;斜边:圆锥母线
半圆
绕直径旋转一周 → 球体
直角梯形
绕垂直底边的腰旋转一周 → 圆台
圆形
绕自身一条直径旋转一周 → 球;绕外部直线旋转 → 圆环柱
线段
绕定点旋转一周:圆;绕平行线旋转:圆柱侧面
关键区分易错点
旋转轴不同,立体图形不同
例:长方形绕长转、绕宽转,得到两个底面半径、高相反的圆柱。
只有封闭平面图形旋转才能形成实心立体;开放线条仅得到曲面。
面动成体、线动成面、点动成线,三者是几何动态生成三类规律。
常考题型思路
判断旋转后的几何体:先找旋转轴,再看平面图形形状;
求旋转体体积 / 表面积:确定底面半径与高,套用圆柱、圆锥公式;
辨析:圆锥只能由直角三角形绕直角边旋转得到,绕斜边旋转是双圆锥组合体。
【即学即练】
5.(24-25七年级上·贵州毕节·期中)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.
【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.
6.(24-25七年级上·全国·单元测试)如图,有一个长,宽的长方形纸板,现要求以其一组对边中点所在直线为轴旋转,可按两种方案进行操作.
方案一:以较长的一组对边中点所在直线为轴旋转,如图(1);
方案二:以较短的一组对边中点所在直线为轴旋转,如图(2).
(1)上述操作能形成的几何体是__________,说明的事实是____________________;
(2)请通过计算说明哪种方案得到的几何体的体积大.
【答案】(1)圆柱体,面动成体
(2)方案一得到的圆柱的体积大
【分析】本题考查点,线,面,体,圆柱体积计算,解题的关键是掌握长方形旋转可得圆柱体.
(1)根据面动成体解答即可;
(2)先分别求出所得几何体的体积再比较大小即可.
【详解】(1)解:长方形旋转可以得到圆柱,
上述操作能形成的几何体是圆柱,说明的事实是:面动成体.
故答案为:圆柱体,面动成体
(2)解:方案一:,
方案二:,
,
方案一构造的圆柱体的体积大.
题型01 常见的几何体
1.(25-26九年级下·吉林长春·期中)下列物体的形状可以抽象地看成圆柱的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】解:选项A的物体形状上下粗细不一样,不能抽象为圆柱;
选项B的物体形状可以抽象为球体;
选项C的物体形状可以抽象为圆锥;
选项D的物体形状可以抽象为圆柱.
2.(25-26七年级上·陕西宝鸡·阶段检测)下列说法中,正确的个数是( )
①柱体的两个底面一样大;②圆柱、圆锥的底面都是圆;③棱柱的底面是四边形;④长方体一定是柱体;⑤棱柱的侧面一定是长方形.
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
【答案】B
【分析】根据柱体,锥体的定义及组成作答.
【详解】解:①柱体包括圆柱、棱柱;∴柱体的两个底面一样大;故此选项正确,
②圆柱、圆锥的底面都是圆,正确;
③棱柱的底面可以为任意多边形,错误;
④长方体符合柱体的条件,一定是柱体,正确;
⑤棱柱分为直棱柱和斜棱柱,直棱柱的侧面应是长方形,故错误;
共有3个正确,
故选:B.
【点睛】本题考查了命题,解题的关键是掌握相应的概念,应注意棱柱由上下两个底面以及侧面组成;上下两个底面可以是全等的多边形,侧面是四边形.
3.(25-26七年级上·陕西西安·阶段检测)下列说法不正确的是( )
A.长方体是四棱柱
B.八棱柱有8个面
C.六棱柱有12个顶点
D.经过棱柱的每个顶点有3条棱
【答案】B
【分析】根据四、六、八棱柱的特点可得答案.
【详解】解:A、长方体是四棱柱,选项说法正确,不符合题意;
B、八棱柱有8+2=10个面,选项说法错误,符合题意;
C、六棱柱有2×6=12个顶点,选项说法正确,不符合题意;
D、经过棱柱的每个顶点有3条棱,选项说法正确,不符合题意;
故选:B.
【点睛】此题主要考查了认识立体图形,关键是认识常见的立体图形,掌握棱柱、棱锥、圆柱、圆锥的特点.
4.(25-26七年级上·江苏连云港·阶段检测)下列几何中,属于棱柱的是( )
① ② ③ ④ ⑤ ⑥
A.①③ B.① C.①③⑥ D.①⑥
【答案】C
【分析】根据棱柱的定义解答即可.
【详解】解:①棱柱;②圆柱;③棱柱;④棱锥;⑤圆锥;⑥棱柱.
故选:C.
【点睛】本题主要考查的是认识立体图形,掌握棱柱的定义是解题的关键.
题型02 组合几何体的构成
5.(2024·山东青岛·一模)若干个正方体形状的积木摆成如图所示的塔形,平放于桌面上,上面正方体的下底四个顶点是下面相邻正方体的上底各边中点,最下面的正方体棱长为1,如果塔形露在外面的面积超过7,则正方体的个数至少是 ( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】B
【详解】解:∵要求塔形露在外面的面积超过7(不包括下底面),最下面的立方体棱长为1,
∴最下面的立方体露出的面积为:4×(1×1)+0.5=4.5;
那么上面一层假如有立方体的话露出的面积为4×0.5+0.5×0.5=2.25,这两层加起来的面积为:6.75.
那么上面一层假如还有立方体的话露出的面积为4×0.25+0.25×0.25=1.0625,这三层加起来的面积为:7.8125.
∴立方体的个数至少是3.
故选B.
6.(25-26七年级上·全国·专题训练)下列说法中,正确的是( )
A.长方体中与一条棱平行的面只有一个 B.长方体中任何一个面都与两个面垂直
C.长方体中与一条棱垂直的平面有两个 D.长方体中任何一个面都与两个面平行
【答案】C
【分析】此题主要考查了认识立体图形.直接利用长方体的性质分别分析得出答案.
【详解】解:A、长方体中与一条棱平行的平面有两个,故本选项不符合题意;
B、长方体中任何一个面都与4个面垂直,故本选项不符合题意;
C、长方体中与一条棱垂直的面有两个,故本选项符合题意;
D、长方体中任何一个面都与1个面平行,故本选项不符合题意;
故选:C.
7.(25-26九年级下·河北承德·阶段检测)若一个长方体是由三个部分拼接而成的,每一部分都是由四个同样大小的小正方体组成,现在两部分已拼接完毕,如图所示,下列选项中能与它们拼成长方体的几何体可能是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】观察图形,看要拼成长方体还差几个小正方体,再在选项根据图形作出判断.
【详解】由长方体和已知的几何体可知,要拼成长方体还差至少4个小正方体,一层有三个正方体(不是一条线),另一层有一个正方体,与选项A相符.
故选:A.
【点睛】本题考查了认识立体图形,找到要拼成长方体缺少的几何体的形状是解题的关键.
8.(25-26七年级上·辽宁沈阳·期末)如图所示,①~④是由相同的小立方块搭成的几何体,若组合其中的两个,恰是由6个小立方块搭成的长方体,则应选择__________.(填序号即可)
【答案】①④/④①
【分析】根据组合后的几何体是长方体且有6个小正方体构成直接判断即可.
【详解】由题意知,组合后的几何体是长方体且由6个小立方块搭成,所以,应选择①④,
故答案为:①④.
【点睛】本题考查了立体图形的拼搭,根据题意发挥空间想象能力是解题的关键.
题型03 立体图形的分类
9.(25-26七年级上·福建三明·期末)如图所示的图形中,柱体为__________(填序号).
【答案】①②③⑥
【分析】本题考查了柱体的定义与分类,准确理解并运用柱体的概念进行判断是解题的关键.
柱体包含棱柱和圆柱,核心特征是有两个互相平行且全等的底面,据此判断即可.
【详解】解:这些几何体分别为正方体、长方体、圆柱体,圆锥、球、三棱柱,
其中是柱体的是①正方体,②长方体,③圆柱,⑥三棱柱,
故答案为:①②③⑥.
10.(25-26七年级上·山东青岛·阶段检测)下列几何体中,柱体是______,含曲面的有______无顶点的有______(填序号)
【答案】 ①③④⑤⑥⑧ ①②⑦ ①⑦
【分析】本题考查对常见立体图形的识别及其基本特征的理解,熟知立体图形的特征是解题关键.根据立体图形的特征即可得到答案.
【详解】解:下列几何体中,柱体是①③④⑤⑥⑧,含曲面的有①②⑦,无顶点的有①⑦.
故答案为:①③④⑤⑥⑧;①②⑦;①⑦.
11.(24-25七年级上·全国·专题训练)观察下图中各几何体的特征,回答下列问题:
将上述几何体按如下两种方式进行分类(请填写序号):
(1)按形状来划分,柱体有______,球体有______,锥体有______;
(2)按几何体有无顶点来划分,______为一类,几何体有顶点;______为一类,几何体无顶点.
【答案】 ①②④ ③ ⑤ ①②⑤ ③④
【分析】本题考查几何体的分类,掌握知识点是解题的关键.
(1)根据柱体,球体,锥体的定义,即可解答;
(2)根据柱体,球体,锥体的特征,即可解答
【详解】解:(1)由柱体,球体,锥体的定义,可按形状来划分,柱体有①②④,球体有③,锥体有⑤;
(2)由柱体,球体,锥体的特征,可按几何体有无顶点来划分,①②⑤为一类,几何体有顶点;③④为一类.
故答案为:①②④;③;⑤;①②⑤;③④.
12.(25-26七年级上·山东青岛·阶段检测)将下列几何体分类用序号填空:
(1)按有无曲面分类:有曲面的是______,没有曲面的是______;
(2)按柱体、锥体、球体分类:柱体的是______,锥体的是______,球体的是______.
【答案】 ②③④ ①⑤⑥ ①③⑤ ④⑥ ②
【分析】(1)根据曲面和没有曲面的特征进行求解即可;
(2)根据柱体,锥体和球体的定义进行求解即可.
【详解】(1)按有无曲面分类:有曲面的是②③④,没有曲面的是①⑤⑥,
故答案为:②③④;①⑤⑥;
(2)按柱体,锥体,球体分类:柱体的是①③⑤,锥体的是④⑥,球体的是②.
故答案为:①③⑤;④⑥;②.
【点睛】本题主要考查了几何体的分类的有关知识.正确把握相关定义是解题关键.
题型04 几何体中的点、棱、面
13.(25-26七年级上·广东河源·期中)关于长方体,下列说法中正确的有( )
①任一条棱都与两个面垂直;
②任一个面都与两条棱垂直;
③如果一条棱与一个面只有一个公共点,那么这条棱与这个平面垂直;
④相交于同一顶点的三条棱两两垂直.
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】C
【分析】利用长方体的特点判断解答.
【详解】解:任一条棱都与两个面垂直,①正确;
任一个面都与四条棱垂直,②错误;
如果一条棱与一个面只有一个公共点,那么这条棱与这个平面垂直,③正确;
相交于同一顶点的三条棱两两垂直,④正确.
∴正确的有3个.
故选:C.
【点睛】本题考查了长方体的性质,解题的关键是掌握长方体的性质.
14.(25-26七年级上·广东河源·期中)下面表述错误的一项是( )
A.每个长方体都有6个面,12条棱,8个顶点
B.一个长方体可能有2个面是正方形
C.一个长方体只有4条高
D.一个正方体12条棱长度都相等,6个面的面积也都相等
【答案】C
【分析】根据长方体、正方体的特征即可解答.
【详解】解:A.每个长方体都有6个面,12条棱,8个顶点,A选项正确;
B.一个长方体可能有2个面是正方形,B选项正确;
C.一个长方体有无数条高,C选项错误;
D.一个正方体12条棱长度都相等,6个面的面积也都相等,D选项正确.
故选:C.
【点睛】本题主要考查了长方体、正方体的特征,掌握立体图形的特性是解答本题的关键.
15.(24-25七年级上·浙江杭州·开学考试)用32个棱长的白色小正方体与32个棱长的蓝色小正方体拼成一个大正方体.如果使蓝色的面向外露的面积最大,那么这个大正方体的6个面上有( )是蓝色的.
【答案】
【分析】本题考查了立方体的知识,掌握正方体点、线、面的特征是解题关键.大正方体顶点处的小正方体有3个面露在外边,大正方体棱上(不含顶点)的小正方体有2个面露在外边,先把蓝色小正方体放在大正方体的8个顶点处,再把剩余放在大正方体棱上(不含顶点),即可得出蓝色的外露面积最大值.
【详解】解:
,
故答案为:
16.(25-26七年级上·福建龙岩·期末)简单多面体是各个面都是多边形组成的几何体,十八世纪瑞士数学家欧拉证明了简单多面体中顶点数(V)、面数(F)和棱数(E)之间存在一个有趣的关系式,称为欧拉公式.如表是根据左边的多面体模型列出的不完整的表:
多面体
顶点数
面数
棱数
四面体
4
4
6
长方体
8
6
正八面体
8
12
现在有一个多面体,它的每一个面都是三角形,它的面数(F)和棱数(E)的和为30,则这个多面体的顶点数V=_____.
【答案】8
【分析】直接利用V,E,F分别表示凸多面体的顶点数、棱数、面数,欧拉公式为V﹣E+F=2,求出答案.
【详解】解:∵现在有一个多面体,它的每一个面都是三角形,它的面数(F)和棱数(E)的和为30,
∴这个多面体的顶点数V=2+E﹣F,
∵每一个面都是三角形,
∴每相邻两条边重合为一条棱,
∴E=F,
∵E+F=30,
∴F=12,
∴E=18,
∴V=2+E﹣F=2+18−12=8,
故答案为8.
【点睛】本题考查了欧拉公式,正确运用欧拉公式进行计算是解题的关键.
题型05 点、线、面、体四者之间的关系
17.(25-26六年级下·全国·专题训练)下列说法中,错误的是( )
A.长方体中相对的两个面的面积相等
B.长方体中任何一条棱都与两个面平行
C.长方体中棱与棱不是相交就是平行
D.长方体中任何一个面都与四个面垂直
【答案】C
【分析】根据长方体中面与面、棱与棱的位置关系逐项判断即可得.
【详解】A、长方体中相对的两个面的面积相等,此项说法正确;
B、长方体中任何一条棱都与两个面平行,此项说法正确;
C、长方体中棱与棱的位置关系有相交、平行、异面,此项说法错误;
D、长方体中任何一个面都与四个面垂直,此项说法正确;
故选:C.
【点睛】本题考查了长方体的特征,熟练掌握长方体中面与面、棱与棱的位置关系是解题关键.
18.(【新东方】2019—数学)我们知道平面中一条直线可将平面分成两部分,两条直线最多将平面分成4部分:类比直线情况推理,问3个平面最多可将空间分成_____部分.
【答案】8
【分析】根据题意可知,3个平面要使空间分成的部分最多,前2个平面相交,第3个平面必须与前两个平面都相交,画出对应的图形即可得出结论.
【详解】解:1个平面最多可将空间分成2部分,如下图所示:
2个平面要使空间分成的部分最多,这2个平面必须相交,此时将空间分成4部分,即2个平面最多可将空间分成4部分如下图所示:
3个平面要使空间分成的部分最多,前2个平面相交,第3个平面必须与前两个平面都相交,此时将空间分成8部分,即3个平面最多可将空间分成8部分,如下图所示:
故答案为:8.
【点睛】此题考查的是平面与空间的关系,根据直线分平面规律找出平面分空间规律是解决此题的关
19.(25-26七年级上·全国·单元测试)如图①、②、③、④四个图形都是平面图形,观察图②和表中对应数值,探究计数的方法并解答下面的问题.
(1)数一数每个图各有多少顶点、多少条边、这些边围成多少区域,将结果填入下表:
图形
①
②
③
④
顶点数(V)
边数(E)
区域数(F)
(2)根据表中的数值,写出平面图的顶点数、边数、区域数之间的关系;
(3)如果一个平面图形有20个顶点和11个区域,求这个平面图形的边数.
【答案】(1)见表格解析;(2)V+F=E+1;(3)30.
【分析】(1)根据图中的四个平面图形数出其顶点数、边数、区域数得出结果;
(2)根据表(1)数据总结出归律;
(3)根据题(2)的公式把20个顶点和11个区域代入即可得平面图形的边数.
【详解】(1)结和图形我们可以得出:
图①有4个顶点、6条边、这些边围成3个区域;
图②有7个顶点、9条边、这些边围成3个区域;
图③有8个顶点、12条边、这些边围成5个区域;
图④有10个顶点、15条边、这些边围成6区域.
(2)根据以上数据,顶点用V表示,边数用E表示,区域用F表示,他们的关系可表示为:V+F=E+1;
(3)把V=20,F=11代入上式得:E=V+F﹣1=20+11﹣1=30.故如果平面图形有20个顶点和11个区域,那么这个平面图形的边数为30.
【点睛】本题考查了图形的变化规律,找出图形之间的联系,得出数字的运算规律,利用规律解决问题.
20.(25-26七年级上·广东佛山·阶段检测)如图,观察下列几何体并回答问题:
(1)棱柱有 个面、 条棱、 个顶点,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、顶点个数以及棱的条数存在着一定的数量关系,请直接写出这个关系式.
【答案】(1),,,,,;
(2)
【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)解:观察所给几何体的面、棱、顶点的数量并归纳出棱柱有个面,条棱,个顶点,棱锥有个面,条棱,个顶点;
故答案为:,,,,,;
(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,如图:
根据上表总结出这个关系为.
题型06 平面图形旋转后所得的立体图形
21.(25-26七年级上·陕西渭南·期末)如图,将长为、宽为的长方形绕其长所在的直线旋转一周,得到的立体图形的体积是______________(结果保留)
【答案】
【分析】本题主要考查圆柱的体积,熟练掌握圆柱的体积公式是解题的关键;由题意可得以所在的边进行旋转,然后根据圆柱的体积公式进行求解即可.
【详解】解:由题意可得:以所在的边进行旋转,则形成的图形为圆柱,
此时圆柱的体积为.
故答案为.
22.(25-26七年级上·山东青岛·阶段检测)如图,直角三角形ABC三边AB、BC、AC分别长4cm、3cm、5cm,将该三角形以直角边所在直线为轴旋转一周,所得到立体图形的体积为_____.
【答案】或
【分析】本题主要考查圆锥的体积的计算,掌握旋转后的图形为圆锥是解题的关键.
首先分析将该三角形以直角边所在直线为轴旋转一周有两种情况,分开分别求得底面半径与高,即可计算不同情况下圆锥的体积.
【详解】解:将直角三角形绕4cm的直角边旋转,得到底面半径为3cm,高为4cm的圆锥,
∴,
∴;
将直角三角形绕3cm的直角边旋转,得到底面半径为4cm,高为3cm的圆锥,
∴,
∴;
故答案为:或.
23.(24-25七年级上·广东深圳·期末)如图,大长方形长,宽,小长方形长,宽,以两长方形长边中点连线(图中的虚线l)为轴,将八边形旋转一周得到的几何体的表面积为___________.(结果保留)
【答案】
【分析】本题考查圆柱的表面积计算,解题关键是根据线动成面的知识得出旋转后的图形.
长方形旋转后形成圆柱,根据题意求出大圆柱的侧面积和小圆柱的侧面积,再加上大圆柱的上下两圆的面积,即可得出答案.
【详解】解:由题意可得:大圆柱的侧面积;
小圆柱的侧面积;
大圆柱上下圆的面积为:,
∴几何体的表面积.
故答案为:.
24.(25-26七年级上·全国·周测)如图,有一个长、宽的长方形纸板,现要求以其一组对边中点所在直线为轴旋转一周,可按两种方案进行操作.
方案一:以较长的一组对边中点所在直线为轴旋转,如图①;
方案二:以较短的一组对边中点所在直线为轴旋转,如图②.
(1)上述操作能形成的几何体是________,说明的事实是___________
(2)请通过计算说明哪种方案得到的几何体的体积较大.
【答案】(1)圆柱体,面动成体
(2)方案一
【分析】本题考查了面动成体,圆柱的体积公式,解题的关键在于熟练掌握相关知识.
(1)根据面动成体解答即可;
(2)先分别求出两个方案所得几何体的体积再比较大小即可.
【详解】(1)解:上述操作能形成的几何体是圆柱体,说明的事实是面动成体;
故答案为:圆柱体,面动成体;
(2)解:方案一得到的几何体的体积为:,
方案二得到的几何体的体积为:,
,
方案一得到的几何体的体积较大.
题型07 欧拉公式的应用(压轴)
25.(25-26七年级上·全国·单元测试)新年晚会,是我们最欢乐的时候.会场上,悬挂着五彩缤纷的小装饰,其中有各种各样的立体图形,如图所示.
(1)数一下每一个多面体具有的顶点数、棱数和面数.并且把结果记入表中.
多面体
顶点数
面数
棱数
正四面体
4
4
6
正方体
正八面体
正十二面体
正二十面体
12
20
30
(2)观察表中数据,猜想多面体的顶点数、棱数和面数之间的关系.
(3)伟大的数学家欧拉(Euler,1707-1783)证明了这一令人惊叹的关系式,即欧拉公式.若已知一个多面体的顶点数=196,棱数=294.请你用欧拉公式求这个多面体的面数.
【答案】(1)详见解析;(2);(3)这个多面体的面数为100.
【分析】(1)根据图形数出顶点数,面数,棱数,填入表格即可;
(2)根据表格数据,顶点数与面数的和减去棱数等于2进行解答;
(3)把顶点数与棱数代入欧拉公式进行计算即可求解.
【详解】(1)如表所示.
多面体
顶点数
面数
棱数
正四面体
4
4
6
正方体
8
6
12
正八面体
6
8
12
正十二面体
20
12
30
正二十面体
12
20
30
(2) ∵4+4-6=2,
8+6-12=2,
6+8-12=2,
20+12-30=2,
12+20-30=2,
∴V+F-E=2;
(3) 由V+F-E=2,
即:196+F-294=2,
F=294+2-196=100.
这个多面体的面数为100.
【点睛】本题考查的知识点是是根据所给材料找出规律,解题关键是观察图形能准确数出各图形的顶点数、面数、棱数.
26.(25-26七年级上·全国·期中)综合与实践:新年晚会是我们最欢乐的时候,会场上,悬挂着五彩缤纷的小装饰,其中有各种各样的立体图形.下面是常见的一些多面体:
操作探究:
(1)通过数上面图形中每个多面体的顶点数()、面数()和棱数(),填写下表中空缺的部分:
多面体
顶点数()
面数()
棱数()
四面体
4
4
六面体
8
6
八面体
8
12
十二面体
20
30
通过填表发现:顶点数()、面数()和棱数()之间的数量关系是 ,这就是伟大的数学家欧拉(L.Euler,)证明的这一个关系式.我们把它称为欧拉公式;
探究应用:
(2)已知一个棱柱只有七个面,则这个棱柱是 棱柱;
(3)已知一个多面体只有8个顶点,并且过每个顶点都有3条棱,求这个多面体的面数.
(4)如图,有一种足球是由数块黑白相间的牛皮缝制而成,黑皮为正五边形,白皮为正六边形,且边长都相等,求正五边形、正六边形的个数.
【答案】(1)表见解析,;(2)五;(3)6;(4)正五边形有个,正六边形有个
【分析】本题考查了多面体与棱柱的认识,点线面体的相关概念,正确看出图形中各量之间的关系是解题的关键.
(1)首先填写表格,然后总结规律即可;
(2)根据棱柱的定义进行解答即可;
(3)由(1)得出的规律进行解答即可;
(4)设黑皮有个,白皮有个,则这个足球的面数为:,根据欧拉公式求解即可.
【详解】(1)解:填表如下:
多面体
顶点数()
面数()
棱数()
四面体
4
4
6
六面体
8
6
12
八面体
6
8
12
十二面体
20
12
30
∴顶点数()、面数()和棱数()之间的数量关系是,
故答案为:;
(2)解:一个棱柱只有七个面,必有2个底面,
有个侧面,
这个棱柱是五棱柱,故答案为:五;
(3)解:由题意得:棱的总条数为(条),
由可得,
解得:,故该多面体的面数为6.
(4)解:设黑皮有个,白皮有个,则这个足球的面数为:,
棱数为:,顶点数为:,
由欧拉公式可得:,
解得:,
个黑皮与个白皮相邻,个白皮与个黑皮相邻,
白皮个数为(个),
∴正五边形有个,正六边形有个.
27.(25-26六年级下·全国·单元复习)综合与实践
新年晚会是我们最欢乐的时候,会场上,悬挂着五彩缤纷的小装饰,其中有各种各样的立体图形.下面是常见的一些多面体:
操作探究:
(1)通过数上面图形中每个多面体的顶点数、面数和棱数,填写下表中空缺的部分:
多面体
顶点数
面数
棱数
四面体
4
4
六面体
8
6
八面体
8
12
十二面体
12
30
通过填表发现:顶点数、面数和棱数之间的数量关系用式子表示为______,这就是伟大的数学家欧拉(,)证明的这一个关系式.我们把它称为欧拉公式;
探究应用:
(2)已知一个棱柱只有七个面,则这个棱柱是______棱柱;
(3)已知一个多面体有16个顶点,并且过每个顶点都有3条棱,求这个多面体的面数.
多面体
顶点数
面数
棱数
四面体
4
4
6
六面体
8
6
12
八面体
6
8
12
十二面体
20
12
30
【答案】(1)填表见解析,;(2)五;(3)10
【分析】本题考查了多面体与棱柱的认识,点线面体的相关概念,掌握图形中各量之间的关系是解题的关键.
(1)填表,通过观察,发现棱数顶点数面数;
(2)根据棱柱的定义进行解答即可;
(3)由(1)得出的规律进行解答即可.
【详解】解:(1)填表如下:
多面体
顶点数
面数
棱数
四面体
4
4
6
六面体
8
6
12
八面体
6
8
12
十二面体
20
12
30
顶点数、面数和棱数之间的数量关系是,
故答案为:;
(2)∵一个棱柱只有七个面,必有2个底面,
∴有个侧面,
∴这个棱柱是五棱柱,
故答案为:五;
(3)由题意得:棱的总条数为(条),
由可得,
解得:,
故该多面体的面数为10.
28.(25-26七年级上·福建宁德·阶段检测)十八世纪瑞士数学家欧拉证明了简单多面体中顶点数(V)、面数(F)、棱数(E)之间存在的一个有趣的关系式,被称为欧拉公式.请你观察下列几种简单多面体模型,解答下列问题:
(1)根据上面多面体模型得
多面体
顶点数(V)
面数(F)
棱数(E)
四面体
4
4
6
长方体
8
6
12
正八面体
6
8
12
正十二面体
20
12
30
你发现顶点数(V)、面数(F)、棱数(E)之间存在的关系是__________________.
(2)一个多面体的面数比顶点数大8,且有30条棱,则这个多面体的面数是__________.
(3)某个玻璃饰品的外形是简单多面体,它的外表面是由三角形和八边形两种多边形拼接而成,且有24个顶点,每个顶点处都有3条棱,设该多面体外表三角形的个数为x个,八边形的个数为y个,求x+y的值.
【答案】(1);(2);(3)
【分析】(1)根据表格中的数据分析即可得出顶点数(V)、面数(F)、棱数(E)之间存在的关系;
(2)根据(1)的结论求解即可;
(3)先求得棱数,再代入(1)的关系式求解即可.
【详解】(1),
,
,
,
,
故答案为:;
(2)由题意得:,
解得,
故答案为:;
(3)有24个顶点,每个顶点处都有3条棱,两点确定一条直线,
共有条棱,
,
解得;
设该多面体外表三角形的个数为x个,八边形的个数为y个,则即为多面体的面数,
.
【点睛】本题考查了多面体的顶点数,面数,棱数之间的关系,理解题意,找到规律是解题的关键.
题型08 几何体中点、棱、面(压轴)
29.(25-26七年级上·贵州黔西南·阶段检测)将一个棱长为整数的正方体木块的表面涂红色,然后分割成棱长为1的小正方体,若各个面未染色的小正方体个,则只有两个面染色的小正方体有 个.
【答案】
【分析】本题考查正方体涂色分割问题,掌握相关知识是解决问题的关键.设原正方体棱长为(为整数),则未染色小正方体个数为,根据未染色小正方体数量列方程,求得原正方体棱长,再根据只有两个面染色的小正方体位于正方体的棱上且非顶点处,计算只有两个面染色的小正方体数量.
【详解】解:设原正方体棱长为(为整数),则未染色小正方体个数为,
由,
得,
,
只有两个面染色的小正方体位于正方体的棱上且非顶点处,
大正方体每条棱上只有两个面染色的小正方体有个,
∵正方体有条棱,
故总数为.
故答案为.
30.(25-26七年级上·安徽宿州·期中)某智能家居公司设计了一款可折叠的创意灯罩,展开后形成一个正十二面体.已知该多面体的每个面都是正五边形,那么它的顶点数是()
A.20 B.30 C.32 D.60
【答案】A
【分析】本题考查正多面体与多边形,掌握知识点是解题的关键.
利用欧拉公式,其中,每个面为正五边形,先计算总边数,再求解顶点数.
【详解】解:∵每个面是正五边形,有5条边,总面数,
∴总边数(每条边被两个面共享).
代入欧拉公式:,
∴,
∴,
∴.
故选A.
31.(2023七年级下·广东深圳·竞赛)由若干个单位立方体组成一个较大的立方体,然后把这个大立方体的某些面上涂上油漆,油漆干后,把大立方体拆开成单位立方体,发现有45个单位立方体上任何一面都没有漆.那么大立方体被涂过油漆的面数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】D
【分析】题目主要考查立方体的逻辑判断,理解题意是解题关键
设大立方体棱长为n,显然;若,即使六面都油漆过,未油漆的小方块也有个,大于45,确定或5,除掉已油漆的单位立方体后,剩下未漆的构成一个长方体,设其长宽高为a,b,c,结合题意求解即可
【详解】解:若,即使六面都油漆过,未油漆的小方块也有个,大于45.
∴或5.
除掉已油漆的单位立方体后,剩下未漆的构成一个长方体,
设其和长宽高为a,b,c,
则,且,
∴只能是,
即,它的4个面油漆过.
故选:D.
32.(25-26七年级上·四川成都·期中)瑞士著名数学家欧拉发现:简单多面体的顶点数V、面数F及棱数E之间满足一种有趣的关系:V+F﹣E=2,这个关系式被称为欧拉公式.比如:正二十面体(如右图),是由20个等边三角形所组成的正多面体,已知每个顶点处有5条棱,则可以通过欧拉公式算出正二十面体的顶点为_____个.那么一个多面体的每个面都是五边形,每个顶点引出的棱都有3条,它是一个_____面体.
【答案】 12. 12.
【分析】①设出正二十面体的顶点为n个,则棱有条.利用欧拉公式构建方程即可解决问题.②设顶点数V、棱数E、面数F、每个点都属于三个面,每条边都属于两个面,利用欧拉公式构建方程即可解决问题.
【详解】解:①设出正二十面体的顶点为n个,则棱有条.
由题意F=20,
∴n+10﹣=2,
解得n=12.
②设顶点数V,棱数E,面数F,每个点属于三个面,每条边属于两个面
由每个面都是五边形,则就有E=,V=
由欧拉公式:F+V﹣E=2,代入:
F+﹣=2
化简整理:F=12
所以:E=30,V=20
即多面体是12面体.棱数是30,面数是12,
故答案为12,12.
【点睛】本题考查欧拉公式的应用,解题的关键是弄清题意、利用等量关系列出方程是解答本题的关键.
1.(2026·内蒙古通辽·三模)如图,将直角三角形绕它的斜边所在直线旋转一周后形成的几何体是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】过直角顶点B作于点D,根据直角三角形绕直角边所在的直线旋转得到圆锥即可判断.
【详解】解:过直角顶点B作于点D,如图,
则绕直线旋转一周后得到两个圆锥,且这两个圆锥共底面,
故得到选项D的几何体.
2.(2026·河南周口·模拟预测)下列几何体中,不含曲面的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据曲面和平面的定义,结合各个几何体的特点求解即可.
【详解】解:球,圆锥,圆柱均含曲面,正方体不含曲面,故选B.
3.(25-26八年级下·江西吉安·期中)如图所示,用经过A、B、C三点的平面截去正方体的一个角,得到的两个立体图形的棱数之差为( )
A.6 B.9 C.12 D.18
【答案】A
【详解】解:由图可得,两个立体图形的棱数分别是12和6,
∴两个立体图形的棱数之差为.
4.(25-26七年级上·广西贵港·期末)一个棱柱有10个顶点,所有侧棱长的和是,则每条侧棱长是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据棱柱顶点个数可确定棱柱的侧棱数量,结合棱柱侧棱长都相等的性质,即可计算得到每条侧棱长.
【详解】解:∵棱柱有10个顶点,n棱柱的总顶点数为,
∴可得,
解得,
即该棱柱为五棱柱,共有5条侧棱,
∵棱柱的所有侧棱长都相等,所有侧棱长的和为,
∴每条侧棱长为.
5.(25-26七年级上·江西上饶·期末)如图,一个密封的瓶子里装着一些水,已知瓶子的底面积为,请你根据图中标明的数据,则瓶子的容积是( )
A.50 B.60 C.70 D.80
【答案】B
【分析】由左图求得水的体积,由右图求得空白部分的体积,即可解答.
【详解】解:由左图知,水体积为,
由右图知,空白部分的体积为,
∴瓶子的容积是.
6.(25-26七年级下·宁夏银川·期末)正方体有_____个面,_____个顶点,经过每个顶点有______条棱.
【答案】 6 8 3
【详解】解:根据正方体的结构特征可得:正方体有6个面,8个顶点,经过每个顶点有3条棱.
7.(25-26七年级上·陕西西安·期末)将一个平面图形绕它的一条边所在直线旋转一周得到的立体图形是圆柱,则这个平面图形的名称可能是________(写出一个即可)
【答案】长方形(答案不唯一)
【分析】本题考查了旋转体的定义和常见的几何体,掌握常见的几何体是解题的关键.
圆柱是由一个平面图形绕其一条边旋转一周形成的立体图形,根据旋转体的定义,长方形绕其一边旋转可得圆柱.
【详解】解:将一个长方形绕它的一条边所在直线旋转一周,其对边上的点到旋转轴的距离相等,形成的底面是圆,侧面是曲面,因此得到圆柱,故这个平面图形的名称可能是长方形,
故答案为:长方形(答案不唯一).
8.(25-26七年级上·陕西渭南·期末)如图,将一个长是、宽是的长方形,绕长所在的直线旋转一周,得到的立体图形的侧面积是______.(结果保留)
【答案】
【分析】本题主要考查了求圆柱的侧面积,熟练掌握圆柱的侧面积公式是解题的关键;由题意可得以所在的边进行旋转,然后根据圆柱的侧面积公式进行求解即可.
【详解】解:由题意可得:以所在的边进行旋转,则形成的图形为圆柱,
此时圆柱的侧面积为.
故答案为:.
9.(25-26七年级上·广东深圳·阶段检测)下列立体图形中的柱体有______,锥体有______,球有______.(填序号)
【答案】
【分析】本题考查常见立体图形的识别,掌握常见立体图形的特征是解题关键.
根据柱体、锥体、球的定义和特征对选项依次判断即可.
【详解】解:柱体:有两个互相平行且全等的底面,侧面为平行四边形或曲面.
图中正方体、长方体、六棱柱、五棱柱、三棱柱、圆柱,都符合柱体特征,
故柱体有:;
锥体:只有一个底面,顶部有一个顶点,侧面为三角形或曲面.
图中圆锥符合锥体特征,
故锥体有:;
球:只有一个曲面,没有顶点和棱.
图中球符合特征,
故球有:.
故答案为:,,.
10.(25-26七年级上·四川成都·期中)底面是正多边形的直棱柱叫做正棱柱,若一个正n棱柱有8个面,且所有的侧棱长的和为,底面边长为,则它的一个侧面积为_______.
【答案】60
【分析】本题考查了棱柱的侧面积计算,正确理解棱柱的有关定义是解题的关键.
先求出棱柱的侧棱数,再求出侧棱长,然后求侧面积即可.
【详解】解:该正n棱柱有8个面,
有6个侧面,即有6条侧棱.
所有侧棱长的和为,
每条侧棱长.
底面边长为,
它的一个侧面的面积为,
故答案为:60.
11.(24-25七年级上·宁夏银川·阶段检测)将下图中的立体图形分类.(填序号)
柱体___________;锥体___________;球体___________.
【答案】①②⑤⑦⑧;④⑥;③
【分析】本题主要考查了几何体的分类,柱体的特点:有两个面互相平行且大小相同,余下的每个相邻两个面的交线互相平行; 锥体的特点:有1个顶点,一个底面,只有1条高; 篮球、足球都是球,球是由一个面所围成的几何体,据此可得答案.
【详解】解:①是正方体,属于柱体;
②是长方体,属于柱体;
③是球,属于球体;
④是圆锥,属于锥体;
⑤是六棱柱,属于柱体;
⑥是五棱锥,属于锥体;
⑦是三棱柱,属于柱体;
⑧是圆柱,属于柱体;
故答案为:①②⑤⑦⑧;④⑥;③.
12.(25-26七年级上·贵州毕节·期末)如图,已知长方形的长为,宽为,将该长方形绕其中一条长边所在直线旋转一周.
(1)将这个长方形绕虚线旋转一周,可以得到一个圆柱,这能说明的事实是___________(填序号).
①点动成线:②线动成面;③面动成体.
(2)根据图中数据,求出该几何体的体积.(结果保留)
【答案】(1)③
(2)
【分析】本题考查了平面图形旋转后所得的立体图形,点、线、面、体四者之间的关系,圆柱的体积;
(1)观察图形旋转,可以得到一个圆柱,说明的事实是面动成体,即可作答.
(2)根据圆柱的体积公式计算即可求解.
【详解】(1)解:将这个长方形绕虚线旋转一周,可以得到一个圆柱,这能说明的事实是面动成体;
故答案为:③;
(2)解:该几何体的体积为.
13.(25-26六年级上·全国·专题训练)下面的图形如果以竖线为轴进行旋转,得到的是什么图形?连一连.
【答案】图见详解
【分析】本题考查旋转体,一个平面图形围绕一条轴旋转一周,会形成一个立体图形,根据圆柱、圆锥的特点即可解答.
【详解】解:连线如下:
14.(25-26七年级上·全国·专题训练)观察图形,回答下列问题.
(1)长方体是由几个面围成的?圆柱是由几个面围成的?它们都是平面吗?长方体有哪些面是完全相同的?圆柱呢?
(2)圆柱的侧面和底面相交成几条线?它们是直的,还是曲的?
(3)长方体有几个顶点?经过每个顶点有几条棱?这些棱有什么特点?
【答案】(1)长方体是由个面,圆柱是由个面,它们有平面也有曲面,长方体,圆柱相对的面是完全相同的
(2)相交成条线,它们是曲的
(3)长方体有个顶点,经过每个顶点有条棱,它们相互垂直
【分析】本题考查立体图形﹣长方体和圆柱的认识,解题的关键是熟练掌握常见立体图形的特征.
(1)根据观察的结果,即可得到答案;
(2)观察圆柱侧面和两个底面相交成线的特征、数量,直接得出答案即可;
(3)数一下他有多少个顶点,直接得出答案即可.
【详解】(1)解:长方体是由个面,圆柱是由个面,它们有平面也有曲面,长方体,圆柱相对的面是完全相同的;
(2)相交成条线,它们是曲的;
(3)长方体有个顶点,经过每个顶点有条棱,它们相互垂直.
15.(25-26七年级上·山西运城·期中)综合与实践
问题情境:我们把四个或四个以上多边形(三角形、四边形、五边形...)围成的立体图形称为多面体,所有的棱柱都是多面体,一个多面体有几个面就说这个多面体是几面体,长方体和正方体都是六面体.把一个多面体的面数记作,顶点数记作,棱数记作.
下表是一些多面体的面数、棱数和顶点数:
多面体
面数
5
6
7
8
顶点数
6
8
b
12
棱数
9
a
15
18
初步探究:(1)填空:_____,_____.
(2)根据表中的数据,我们发现多面体的棱数、面数与顶点数之间存在一定的关系,这个关系是_____.(用含,的代数式表示)
深入探究:(3)若一个多面体的面数比顶点数小8,且有30条棱,求这个多面体的面数.
【答案】(1)12;10;(2);(3)12
【分析】本题主要考查了几何体中点,棱和面的数量关系,正确理解题意是解题的关键.
(1)根据所给几何体的形状即可得到答案;
(2)根据表格中的数据即可得到答案;
(3)根据(2)所求可得,据此求解即可.
【详解】解:(1)由题意得;
(2)由表格中的数据可得.
(3)∵多面体的面数比顶点数小8,
∴.
∴,
∵该多面体一共有有30条棱,
∴,
∴,即这个多面体的面数为12.
16.(2026·河南南阳·模拟预测)“强国复兴有我”是近年来广泛传播的响亮口号,充分展现了新时代中华儿女的责任与担当.将这六个汉字分别写在某正方体的六个面上,如图是它的一种展开图,则在原正方体中,与“强”字所在面相对的面上的汉字是( )
A.复 B.兴 C.有 D.我
【答案】D
【分析】本题考查正方体展开图的相对面,根据正方体展开图的相对面的确定方法:同行隔一个,异行字形,进行判断即可.
【详解】解:由展开图可得,“国”字所在面相对的面上的汉字是“兴”;
“复”字所在面相对的面上的汉字是“有”;
“强”字所在面相对的面上的汉字是“我”.
17.(24-25九年级下·新疆·期中)有甲、乙、丙三种三角形木片,其边长如图所示,阿林、小博打算利用这三种木片各自组合成一个正三棱锥.首先两人皆选一片甲当作底面,接着阿林选三片乙当作侧面,小博选三片丙当作侧面,关于两人选的木片能不能组合成一个正三棱锥,下列判断何者正确?( )
A.两人皆能 B.两人皆不能
C.阿林能,小博不能 D.阿林不能,小博能
【答案】D
【分析】本题考查了正三棱锥,熟练掌握正三棱锥的特点是解题关键.根据正三棱锥的特点解答即可得.
【详解】解:因为图甲是边长为3的等边三角形,作底面,
所以正三棱锥的侧面是底边长为3的等腰三角形,
所以阿林选三片乙当作侧面,不能组合成一个正三棱锥;小博选三片丙当作侧面能组合成一个正三棱锥.
故选:D.
18.(2024七年级上·江苏徐州·专题练习)一个长方体,表面全部涂上红色后,被分割成若干个体积都等于1立方厘米的小正方体.如果在这些小正方体中,不带红色的小正方体的个数有7个,则两面带红色的小正方体有( )个.
A.20 B.25 C.28 D.36
【答案】D
【分析】本题考查了立体图形,由不带红色的小正方体的个数等于7 ,说明这个长方体是的长方体,那么三面涂色的顶点处,两面带红色的小正方体都在这个长方体的棱上,正确理解立体图形的特点是解题的关键.
【详解】解:因为7是质数,
所以不带红色的小正方体只能是排成一排,
所以这个长方体由即个小正方体组成,
把它看成3层,第一层两面带红色的小正方体个数为:(个),
第二层两面带红色的小正方体个数为:4个,
第三层两面带红色的小正方体个数为:(个),
所以两面带红色的小正方体个数为:(个),
故选D.
19.(24-25七年级上·全国·随堂练习)如图,分别以直角梯形的下底和上底所在的直线为轴,将梯形旋转一周得到A,B两个几何体,则,两个几何体的体积之比是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了圆柱和圆锥的体积、图形的旋转,熟练掌握图形的旋转是解题关键.几何体的体积等于圆柱的体积与圆锥的体积之和,几何体的体积等于圆柱的体积减去圆锥的体积,由此即可得.
【详解】解:几何体的体积为,
几何体的体积,
则,两个几何体的体积之比是,
故选:C.
20.(24-25六年级上·山东东营·阶段检测)下列说法中,①长方体是四棱柱,四棱柱是长方体;②长方形绕其一边旋转一周得到的立体图形是圆柱体;③棱锥底面边数与侧棱数相等;④直角三角形绕其一边旋转一周得到的立体图形是圆锥;⑤棱柱的上、下底面是形状,大小相同的多边形;⑥圆锥和圆柱的底面都是圆;⑦由某一图形绕着一条直线旋转一周所得到的几何体,一定不是多面体;⑧将一个半圆绕它的直径所在的直线旋转一周得到的几何体是球体;其中正确的个数是( ).
A.1个 B.2个 C.3个 D.6个
【答案】D
【分析】本题考查了立体几何图形的定义,旋转体的定义,理解棱柱、圆柱、圆锥、棱锥、旋转体的定义是解题的关键.
【详解】解:①长方体是四棱柱,四棱柱不一定是长方体,故此项错误;
②长方形绕其一边旋转一周得到的立体图形是圆柱体,此项正确;
③棱锥底面边数与侧棱数相等,此项正确;
④直角三角形绕斜边旋转一周得到的立体图形是两个圆锥的组合体,故此项错误;
⑤棱柱的上、下底面是形状,大小相同的多边形,此项正确;
⑥圆锥和圆柱的底面都是圆,此项正确;
⑦由某一图形绕着一条直线旋转一周所得到的几何体,是旋转体,一定不是多面体,此项正确;
⑧将一个半圆绕它的直径所在的直线旋转一周得到的几何体是球体,此项正确;
故选:D.
21.(25-26六年级上·山东淄博·期末)下列说法中:①柱体的两个底面一样大;②圆柱、圆锥的底面都是圆;③棱柱的底面是四边形;④长方体一定是柱体;⑤棱柱的侧面一定是长方形,正确的个数是______个.
【答案】3
【分析】本题主要考查了柱体和锥体的认识,根据柱体和锥体的定义,逐一判断各说法的正确性
【详解】解:①柱体的两个底面平行且全等,因此一样大,正确;
②圆柱和圆锥的底面都是圆,正确;
③棱柱的底面可以是任意多边形,不一定是四边形,错误;
④长方体是棱柱的一种,属于柱体,正确;
⑤棱柱的侧面在直棱柱中是长方形,但斜棱柱中为平行四边形,因此不一定总是长方形,错误;
综上,正确说法有①②④,共3个.
故答案为:3.
22.(2025七年级上·全国·专题练习)在一个不透明的布袋中,装有一个简单几何体模型,甲乙两人在摸模型后各说出了它的一个特征,甲:它有曲面;乙:它有顶点.该几何体模型可能是_________.
【答案】圆锥
【分析】本题考查认识立体图形,解题关键是熟记常见几何体的特征.根据甲和乙所述特征,几何体需同时具备曲面和顶点,常见几何体中圆锥满足条件
【详解】解:球有曲面但无顶点,三棱锥有顶点但无曲面,圆柱有曲面但无顶点,圆锥既有曲面(侧面)又有顶点,
∴该几何体模型可能是圆锥.
故答案为:圆锥.
23.(25-26七年级上·山西临汾·阶段检测)如图,直角三角形三边、、分别长、、,将该三角形以直角边所在直线为轴旋转一周,所得到立体图形的体积为______(结果保留一位小数).
【答案】
【分析】本题主要考查了圆锥的体积计算,熟练掌握圆锥的体积公式及旋转后圆锥的底面半径、高与直角三角形边长的对应关系是解题的关键.判断旋转后得到的立体图形是圆锥,确定圆锥的底面半径和高,再代入圆锥体积公式计算.
【详解】解:以直角边为轴旋转一周,得到的是圆锥,
圆锥的底面半径,高,
∴圆锥的体积为
,
故答案为:.
24.(25-26六年级上·全国·专题训练)转动下面的三角形,想一想,填一填.
(1)以长的直角边所在直线为轴旋转一周,得到的圆锥的高是( ),底面直径是( ).
(2)以长的直角边所在直线为轴旋转一周,得到的圆锥的高是( ),底面直径是( ).
【答案】(1)8,12
(2)6,16
【分析】本题考查旋转体,根据圆锥的形成方法,进行作答即可;
(1)高为,底面半径为,进而求出直径长即可;
(2)高为,底面半径为,进而求出直径长即可;
【详解】(1)解:由题意,可知,得到的圆锥的高是,底面半径为,故底面直径为;
(2)由题意,可知,得到的圆锥的高是,底面半径为,故底面直径为.
25.(25-26六年级上·山东烟台·期中)分类讨论是一种分析问题、解决问题的重要策略,如图是由个棱长为1的正方体搭成的一个大正方体,则该图形中包含的正方体的个数是___________.
【答案】36
【分析】本题考查了组合几何体的构成,培养并发展自身的空间想象能力是解题的关键.
通过观察可知,该大正方体中包含棱长分别为,,共种不同的正方体,分别算出这种正方体的个数,再将其相加,即可得出答案.
【详解】解:该大正方体中包含棱长分别为,,共种不同的正方体,其中:
棱长是的正方体有:(个),
棱长是的正方体有:(个),
棱长是的正方体有:(个),
(个),
该大正方体中包含个正方体,
故答案为:36.
26.(25-26七年级上·宁夏银川·期末)在一节实践探究课上,小凡同学用硬纸板制成了一个底面边长都是、侧棱长是的五棱柱几何体模型.
(1)这个五棱柱共有 条棱, 个顶点.
(2)这个棱柱的侧面积是多少?
(3)观察下列几何体模型,若一个棱柱有个面,则这个棱柱为 棱柱.
【答案】(1),
(2)
(3)二十四
【分析】()根据五棱柱的结构特征解答即可;
()求出一个侧面的面积,再乘以即可求解;
()根据已知棱柱找出规律,再解答即可求解;
本题考查了几何体,正确识图是解题的关键.
【详解】(1)解:这个五棱柱共有条棱,个顶点,
故答案为:,;
(2)解:,
答:这个棱柱的侧面积之和是;
(3)解:三棱柱有个面,
四棱柱有个面,
五棱柱有个面,
六棱柱有个面,
,
∴棱柱有个面,
当时,解得,
∴这个棱柱为二十四棱柱,
故答案为:二十四.
27.(25-26七年级上·陕西榆林·期末)如图是一张长为,宽为的长方形纸片,将这张长方形纸片绕着它的一条边所在直线旋转一周,得到一个立体图形.
(1)这个立体图形的名称是______;
(2)求得到的这个立体图形的体积.(结果保留)
【答案】(1)圆柱
(2)或
【分析】本题考查的是点、线、面、体,根据图形确定出圆柱的底面半径和高的长是解题的关键.
(1)根据面动成体解答即可;
(2)分长方形的长为轴旋转和以长方形的宽为轴旋转两种情况根据圆柱的表面积公式计算即可求解.
【详解】(1)解:由题意可知,得到的立体图形的名称是圆柱.
故答案为:圆柱;
(2)解:当绕宽所在直线旋转一周时,得到的立体图形的体积为:;
当绕长所在直线旋转一周时,得到的立体图形的体积为:,
所以得到的这个立体图形的体积为或.
28.(25-26七年级上·河南郑州·期末)如图1是一直角三角形(边竖直),其中,,,为边上的高.
(1)将图1绕所在直线逆时针旋转一周得如图2所示的几何体,原理是______;
(2)求图2中几何体的体积(提示:圆锥体积为,其中为底面半径,)
【答案】(1)面动成体
(2)
【分析】本题考查了平面图形旋转后得到的立体图形、圆锥的体积公式,熟练掌握圆锥的体积公式是解题的关键.
(1)根据面动成体即可解答;
(2)根据圆锥的体积公式列式计算即可解答.
【详解】(1)解:将图1绕所在直线逆时针旋转一周得如图2所示的几何体,原理是面动成体;
故答案为:面动成体;
(2)解:,,,,
,
则图2中几何体的体积为.
29.(25-26六年级下·全国·单元复习)综合与实践
新年晚会是我们最欢乐的时候,会场上,悬挂着五彩缤纷的小装饰,其中有各种各样的立体图形.下面是常见的一些多面体:
操作探究:
(1)通过数上面图形中每个多面体的顶点数、面数和棱数,填写下表中空缺的部分:
多面体
顶点数
面数
棱数
四面体
4
4
六面体
8
6
八面体
8
12
十二面体
12
30
通过填表发现:顶点数、面数和棱数之间的数量关系用式子表示为______,这就是伟大的数学家欧拉(,)证明的这一个关系式.我们把它称为欧拉公式;
探究应用:
(2)已知一个棱柱只有七个面,则这个棱柱是______棱柱;
(3)已知一个多面体有16个顶点,并且过每个顶点都有3条棱,求这个多面体的面数.
多面体
顶点数
面数
棱数
四面体
4
4
6
六面体
8
6
12
八面体
6
8
12
十二面体
20
12
30
【答案】(1)填表见解析,;(2)五;(3)10
【分析】本题考查了多面体与棱柱的认识,点线面体的相关概念,掌握图形中各量之间的关系是解题的关键.
(1)填表,通过观察,发现棱数顶点数面数;
(2)根据棱柱的定义进行解答即可;
(3)由(1)得出的规律进行解答即可.
【详解】解:(1)填表如下:
多面体
顶点数
面数
棱数
四面体
4
4
6
六面体
8
6
12
八面体
6
8
12
十二面体
20
12
30
顶点数、面数和棱数之间的数量关系是,
故答案为:;
(2)∵一个棱柱只有七个面,必有2个底面,
∴有个侧面,
∴这个棱柱是五棱柱,
故答案为:五;
(3)由题意得:棱的总条数为(条),
由可得,
解得:,
故该多面体的面数为10.
30.(25-26七年级上·江苏连云港·期末)如图,长方形的相邻两边的长分别为x、y,将它分别绕相邻两边旋转一周.
(1)两次旋转所形成的几何体都是______;
(2)若(w是常数),分别记绕长度为x、y的边旋转一周的几何体的体积为、,其中x、、的部分取值如下表所示:
x
1
2
3
4
5
m
n
①通过表格中的数据计算:_____,_____,_____;
②当x逐渐增大时,的变化情况:___________________;
③若把旋转一周所得的两个几何体叠放在一起,组成一个新的几何体,请直接写出这个新的几何体的体积的最大值.
【答案】(1)圆柱
(2)①6,,
②先增大,后减小
③
【分析】本题考查了点、线、面、体、因式分解、配方法求最值,熟练掌握圆柱的体积公式解题的关键.
(1)根据圆柱的定义可知,旋转所得的几何体是圆柱;
(2)①根据,计算即可;
②列出表格分析数据的变化情况;
③表示出,结合配方法解题即可.
【详解】(1)解:根据圆柱的定义可知,旋转所得的几何体是圆柱;
故答案为:圆柱;
(2)解:①当时,,
解得,
∴;
当时,,,
∴;
当时,,,
∴;
故答案为:6,,;
②,
表格补全如下:
1
2
3
4
5
可以发现,当逐渐增大时,先增大,后减小;
故答案为:先增大,后减小;
③
则当时,有最大值.
31.(25-26七年级上·宁夏银川·期中)设棱锥的顶点数为V,面数为F,棱数为E.
(1)观察与发现:如图,三棱锥中,_________,______,_______;五棱锥中____________,___________,__________.
(2)猜想:①十棱锥中,_________,__________,_________;
②N棱锥中,_________,________, .(用含有n的式子表示)
(3)探究:①棱锥的顶点数(V)与面数(F)之间的等量关系: ;
②棱锥的顶点数(V)、面数(F)棱数(E)之间的等量关系: .
【答案】(1)4;4;6;6;6;10
(2)11;11;20;;;
(3);
【分析】考查了欧拉公式,本题由几个特殊多面体,观察它们的顶点数、面数和棱数,归纳出一般结论,得到欧拉公式,着重考查了归纳推理和多面体的性质等知识.
(1)观察与发现:根据三棱锥、五棱锥的特征填写即可;
(2)猜想:①根据十棱锥的特征填写即可;
②根据n棱锥的特征填写即可;
(3)探究:①通过列举得到棱锥的顶点数(V)与面数(F)之间的等量关系;
②通过列举得到棱锥的顶点数(V)、面数(F)、棱数(E)之间的等量关系.
【详解】(1)解:观察与发现:三棱锥中,,,;
五棱锥中,,,;
故答案为:4;4;6;6;6;10;
(2)解:猜想:①十棱锥中,,,;
②n棱锥中,,,;
故答案为:11;11;20;;;;
(3)解:探究:①棱锥的顶点数(V)与面数(F)之间的等量关系:;
②棱锥的顶点数(V)、面数(F)、棱数(E)之间的等量关系:.
故答案为:;.
2 / 37
学科网(北京)股份有限公司
$
专题1.1 生活中的立体图形
教学目标
1. 结合生活情境识别常见立体图形,归纳柱体、锥体、球体的基本几何特征。
2. 辨析平面图形与立体图形的区别,理解立体图形具有三维空间的基本属性。
3. 通过观察、探究立体图形,发展空间想象能力与几何直观思维能力。
4. 体会立体图形与现实生活的联系,提升运用几何知识分析问题的意识。
教学重难点
1.重点
(1)掌握常见立体图形的分类及核心几何特征
(2)准确区分平面图形与立体图形的本质差异;
2.难点
(1)构建三维空间观念,形成几何空间认知
(2)从生活实物抽象出规范的立体几何模型
知识点01 立体图形
定义:
图形的各部分不都在同一平面内,这样的图形就是立体图形,如长方体、圆柱、圆锥、球等.棱柱、棱锥也是常见的立体图形.
拓展:
常见的立体图形有两种分类方法:
知识点02 棱柱的相关概念
在棱柱中,相邻两个面的交线叫做棱,相邻两个侧面的交线叫做侧棱. 通常根据底面图形的边数将棱柱分为三棱柱、四棱柱、五棱柱、六棱柱……它们底面图形的形状分别为三角形、四边形、五边形、六边形……(如下图)
拓展:(1)棱柱所有侧棱长都相等.棱柱的上、下底面的形状相同,侧面的形状都是平行四边形.
(2)长方体、正方体都是四棱柱.
(3)棱柱可分为直棱柱和斜棱柱.直棱柱的侧面是长方形,斜棱柱的侧面是平行四边形.
【即学即练】
1.(25-26七年级上·山东德州·阶段检测)如图,下列图形全部属于柱体的是( )
A. B.
C. D.
2.(24-25七年级上·全国·专题训练)如图是8个立体图形.其中,是柱体的有__________,是锥体的有__________,有曲面的有__________.(填序号)
知识点03 点、线、面、体
长方体、正方体、圆柱、圆锥、球、棱柱、棱锥等都是几何体,几何体也简称体;包围着体的是面,面有平的面和曲的面两种;面和面相交的地方形成线,线也分为直线和曲线两种;线和线相交的地方形成点.从上面的描述中我们可以看出点、线、面、体之间的关系. 此外,从运动的观点看:点动成线,线动成面,面动成体.
【即学即练】
3.(25-26七年级上·广东深圳·期末)诗人张协在《杂诗十首》中用“腾云似涌烟,密雨如散丝”描写雨的细密.其中“密雨如散丝”表现的数学原理是___________(从“点动成线”,“线动成面”,“面动成体”中选一个填入).
4.(24-25七年级上·全国·随堂练习)如果一个棱柱(棱锥)有n条侧棱,那么就称其为n棱柱(棱锥).
(1)图①所示的几何体是一个三棱柱,它有 个顶点, 条棱, 个面;
(2)图②所示的几何体是 ,它有 个顶点, 条侧棱, 个侧面, 个底面;
(3)如果一个棱锥由7个面围成,那么这个棱锥是几棱锥,它共有几条棱?
知识点04 平面图形旋转后形成的图形
核心原理
一个平面图形绕一条固定直线(旋转轴)转动一周,扫过的空间形成立体图形,该过程叫面动成体。
基础图形旋转结论
长方形
绕一边旋转一周 → 圆柱
旋转的边:圆柱的高;邻边:底面圆半径
直角三角形
绕一条直角边旋转一周 → 圆锥
旋转直角边:圆锥的高;另一条直角边:底面半径;斜边:圆锥母线
半圆
绕直径旋转一周 → 球体
直角梯形
绕垂直底边的腰旋转一周 → 圆台
圆形
绕自身一条直径旋转一周 → 球;绕外部直线旋转 → 圆环柱
线段
绕定点旋转一周:圆;绕平行线旋转:圆柱侧面
关键区分易错点
旋转轴不同,立体图形不同
例:长方形绕长转、绕宽转,得到两个底面半径、高相反的圆柱。
只有封闭平面图形旋转才能形成实心立体;开放线条仅得到曲面。
面动成体、线动成面、点动成线,三者是几何动态生成三类规律。
常考题型思路
判断旋转后的几何体:先找旋转轴,再看平面图形形状;
求旋转体体积 / 表面积:确定底面半径与高,套用圆柱、圆锥公式;
辨析:圆锥只能由直角三角形绕直角边旋转得到,绕斜边旋转是双圆锥组合体。
【即学即练】
5.(24-25七年级上·贵州毕节·期中)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)
6.(24-25七年级上·全国·单元测试)如图,有一个长,宽的长方形纸板,现要求以其一组对边中点所在直线为轴旋转,可按两种方案进行操作.
方案一:以较长的一组对边中点所在直线为轴旋转,如图(1);
方案二:以较短的一组对边中点所在直线为轴旋转,如图(2).
(1)上述操作能形成的几何体是__________,说明的事实是____________________;
(2)请通过计算说明哪种方案得到的几何体的体积大.
题型01 常见的几何体
1.(25-26九年级下·吉林长春·期中)下列物体的形状可以抽象地看成圆柱的是( )
A. B. C. D.
2.(25-26七年级上·陕西宝鸡·阶段检测)下列说法中,正确的个数是( )
①柱体的两个底面一样大;②圆柱、圆锥的底面都是圆;③棱柱的底面是四边形;④长方体一定是柱体;⑤棱柱的侧面一定是长方形.
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
3.(25-26七年级上·陕西西安·阶段检测)下列说法不正确的是( )
A.长方体是四棱柱
B.八棱柱有8个面
C.六棱柱有12个顶点
D.经过棱柱的每个顶点有3条棱
4.(25-26七年级上·江苏连云港·阶段检测)下列几何中,属于棱柱的是( )
① ② ③ ④ ⑤ ⑥
A.①③ B.① C.①③⑥ D.①⑥
题型02 组合几何体的构成
5.(2024·山东青岛·一模)若干个正方体形状的积木摆成如图所示的塔形,平放于桌面上,上面正方体的下底四个顶点是下面相邻正方体的上底各边中点,最下面的正方体棱长为1,如果塔形露在外面的面积超过7,则正方体的个数至少是 ( )
A.2 B.3 C.4 D.5
6.(25-26七年级上·全国·专题训练)下列说法中,正确的是( )
A.长方体中与一条棱平行的面只有一个 B.长方体中任何一个面都与两个面垂直
C.长方体中与一条棱垂直的平面有两个 D.长方体中任何一个面都与两个面平行
7.(25-26九年级下·河北承德·阶段检测)若一个长方体是由三个部分拼接而成的,每一部分都是由四个同样大小的小正方体组成,现在两部分已拼接完毕,如图所示,下列选项中能与它们拼成长方体的几何体可能是( )
A. B. C. D.
8.(25-26七年级上·辽宁沈阳·期末)如图所示,①~④是由相同的小立方块搭成的几何体,若组合其中的两个,恰是由6个小立方块搭成的长方体,则应选择__________.(填序号即可)
题型03 立体图形的分类
9.(25-26七年级上·福建三明·期末)如图所示的图形中,柱体为__________(填序号).
10.(25-26七年级上·山东青岛·阶段检测)下列几何体中,柱体是______,含曲面的有______无顶点的有______(填序号)
11.(24-25七年级上·全国·专题训练)观察下图中各几何体的特征,回答下列问题:
将上述几何体按如下两种方式进行分类(请填写序号):
(1)按形状来划分,柱体有______,球体有______,锥体有______;
(2)按几何体有无顶点来划分,______为一类,几何体有顶点;______为一类,几何体无顶点.
12.(25-26七年级上·山东青岛·阶段检测)将下列几何体分类用序号填空:
(1)按有无曲面分类:有曲面的是______,没有曲面的是______;
(2)按柱体、锥体、球体分类:柱体的是______,锥体的是______,球体的是______.
题型04 几何体中的点、棱、面
13.(25-26七年级上·广东河源·期中)关于长方体,下列说法中正确的有( )
①任一条棱都与两个面垂直;
②任一个面都与两条棱垂直;
③如果一条棱与一个面只有一个公共点,那么这条棱与这个平面垂直;
④相交于同一顶点的三条棱两两垂直.
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
14.(25-26七年级上·广东河源·期中)下面表述错误的一项是( )
A.每个长方体都有6个面,12条棱,8个顶点
B.一个长方体可能有2个面是正方形
C.一个长方体只有4条高
D.一个正方体12条棱长度都相等,6个面的面积也都相等
15.(24-25七年级上·浙江杭州·开学考试)用32个棱长的白色小正方体与32个棱长的蓝色小正方体拼成一个大正方体.如果使蓝色的面向外露的面积最大,那么这个大正方体的6个面上有( )是蓝色的.
16.(25-26七年级上·福建龙岩·期末)简单多面体是各个面都是多边形组成的几何体,十八世纪瑞士数学家欧拉证明了简单多面体中顶点数(V)、面数(F)和棱数(E)之间存在一个有趣的关系式,称为欧拉公式.如表是根据左边的多面体模型列出的不完整的表:
多面体
顶点数
面数
棱数
四面体
4
4
6
长方体
8
6
正八面体
8
12
现在有一个多面体,它的每一个面都是三角形,它的面数(F)和棱数(E)的和为30,则这个多面体的顶点数V=_____.
题型05 点、线、面、体四者之间的关系
17.(25-26六年级下·全国·专题训练)下列说法中,错误的是( )
A.长方体中相对的两个面的面积相等
B.长方体中任何一条棱都与两个面平行
C.长方体中棱与棱不是相交就是平行
D.长方体中任何一个面都与四个面垂直
18.(【新东方】2019—数学)我们知道平面中一条直线可将平面分成两部分,两条直线最多将平面分成4部分:类比直线情况推理,问3个平面最多可将空间分成_____部分.
19.(25-26七年级上·全国·单元测试)如图①、②、③、④四个图形都是平面图形,观察图②和表中对应数值,探究计数的方法并解答下面的问题.
(1)数一数每个图各有多少顶点、多少条边、这些边围成多少区域,将结果填入下表:
图形
①
②
③
④
顶点数(V)
边数(E)
区域数(F)
(2)根据表中的数值,写出平面图的顶点数、边数、区域数之间的关系;
(3)如果一个平面图形有20个顶点和11个区域,求这个平面图形的边数.
20.(25-26七年级上·广东佛山·阶段检测)如图,观察下列几何体并回答问题:
(1)棱柱有 个面、 条棱、 个顶点,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、顶点个数以及棱的条数存在着一定的数量关系,请直接写出这个关系式.
题型06 平面图形旋转后所得的立体图形
21.(25-26七年级上·陕西渭南·期末)如图,将长为、宽为的长方形绕其长所在的直线旋转一周,得到的立体图形的体积是______________(结果保留)
22.(25-26七年级上·山东青岛·阶段检测)如图,直角三角形ABC三边AB、BC、AC分别长4cm、3cm、5cm,将该三角形以直角边所在直线为轴旋转一周,所得到立体图形的体积为_____.
23.(24-25七年级上·广东深圳·期末)如图,大长方形长,宽,小长方形长,宽,以两长方形长边中点连线(图中的虚线l)为轴,将八边形旋转一周得到的几何体的表面积为___________.(结果保留)
24.(25-26七年级上·全国·周测)如图,有一个长、宽的长方形纸板,现要求以其一组对边中点所在直线为轴旋转一周,可按两种方案进行操作.
方案一:以较长的一组对边中点所在直线为轴旋转,如图①;
方案二:以较短的一组对边中点所在直线为轴旋转,如图②.
(1)上述操作能形成的几何体是________,说明的事实是___________
(2)请通过计算说明哪种方案得到的几何体的体积较大.
题型07 欧拉公式的应用(压轴)
25.(25-26七年级上·全国·单元测试)新年晚会,是我们最欢乐的时候.会场上,悬挂着五彩缤纷的小装饰,其中有各种各样的立体图形,如图所示.
(1)数一下每一个多面体具有的顶点数、棱数和面数.并且把结果记入表中.
多面体
顶点数
面数
棱数
正四面体
4
4
6
正方体
正八面体
正十二面体
正二十面体
12
20
30
(2)观察表中数据,猜想多面体的顶点数、棱数和面数之间的关系.
(3)伟大的数学家欧拉(Euler,1707-1783)证明了这一令人惊叹的关系式,即欧拉公式.若已知一个多面体的顶点数=196,棱数=294.请你用欧拉公式求这个多面体的面数.
26.(25-26七年级上·全国·期中)综合与实践:新年晚会是我们最欢乐的时候,会场上,悬挂着五彩缤纷的小装饰,其中有各种各样的立体图形.下面是常见的一些多面体:
操作探究:
(1)通过数上面图形中每个多面体的顶点数()、面数()和棱数(),填写下表中空缺的部分:
多面体
顶点数()
面数()
棱数()
四面体
4
4
六面体
8
6
八面体
8
12
十二面体
20
30
通过填表发现:顶点数()、面数()和棱数()之间的数量关系是 ,这就是伟大的数学家欧拉(L.Euler,)证明的这一个关系式.我们把它称为欧拉公式;
探究应用:
(2)已知一个棱柱只有七个面,则这个棱柱是 棱柱;
(3)已知一个多面体只有8个顶点,并且过每个顶点都有3条棱,求这个多面体的面数.
(4)如图,有一种足球是由数块黑白相间的牛皮缝制而成,黑皮为正五边形,白皮为正六边形,且边长都相等,求正五边形、正六边形的个数.
27.(25-26六年级下·全国·单元复习)综合与实践
新年晚会是我们最欢乐的时候,会场上,悬挂着五彩缤纷的小装饰,其中有各种各样的立体图形.下面是常见的一些多面体:
操作探究:
(1)通过数上面图形中每个多面体的顶点数、面数和棱数,填写下表中空缺的部分:
多面体
顶点数
面数
棱数
四面体
4
4
六面体
8
6
八面体
8
12
十二面体
12
30
通过填表发现:顶点数、面数和棱数之间的数量关系用式子表示为______,这就是伟大的数学家欧拉(,)证明的这一个关系式.我们把它称为欧拉公式;
探究应用:
(2)已知一个棱柱只有七个面,则这个棱柱是______棱柱;
(3)已知一个多面体有16个顶点,并且过每个顶点都有3条棱,求这个多面体的面数.
多面体
顶点数
面数
棱数
四面体
4
4
6
六面体
8
6
12
八面体
6
8
12
十二面体
20
12
30
28.(25-26七年级上·福建宁德·阶段检测)十八世纪瑞士数学家欧拉证明了简单多面体中顶点数(V)、面数(F)、棱数(E)之间存在的一个有趣的关系式,被称为欧拉公式.请你观察下列几种简单多面体模型,解答下列问题:
(1)根据上面多面体模型得
多面体
顶点数(V)
面数(F)
棱数(E)
四面体
4
4
6
长方体
8
6
12
正八面体
6
8
12
正十二面体
20
12
30
你发现顶点数(V)、面数(F)、棱数(E)之间存在的关系是__________________.
(2)一个多面体的面数比顶点数大8,且有30条棱,则这个多面体的面数是__________.
(3)某个玻璃饰品的外形是简单多面体,它的外表面是由三角形和八边形两种多边形拼接而成,且有24个顶点,每个顶点处都有3条棱,设该多面体外表三角形的个数为x个,八边形的个数为y个,求x+y的值.
题型08 几何体中点、棱、面(压轴)
29.(25-26七年级上·贵州黔西南·阶段检测)将一个棱长为整数的正方体木块的表面涂红色,然后分割成棱长为1的小正方体,若各个面未染色的小正方体个,则只有两个面染色的小正方体有 个.
30.(25-26七年级上·安徽宿州·期中)某智能家居公司设计了一款可折叠的创意灯罩,展开后形成一个正十二面体.已知该多面体的每个面都是正五边形,那么它的顶点数是()
A.20 B.30 C.32 D.60
31.(2023七年级下·广东深圳·竞赛)由若干个单位立方体组成一个较大的立方体,然后把这个大立方体的某些面上涂上油漆,油漆干后,把大立方体拆开成单位立方体,发现有45个单位立方体上任何一面都没有漆.那么大立方体被涂过油漆的面数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
32.(25-26七年级上·四川成都·期中)瑞士著名数学家欧拉发现:简单多面体的顶点数V、面数F及棱数E之间满足一种有趣的关系:V+F﹣E=2,这个关系式被称为欧拉公式.比如:正二十面体(如右图),是由20个等边三角形所组成的正多面体,已知每个顶点处有5条棱,则可以通过欧拉公式算出正二十面体的顶点为_____个.那么一个多面体的每个面都是五边形,每个顶点引出的棱都有3条,它是一个_____面体.
1.(2026·内蒙古通辽·三模)如图,将直角三角形绕它的斜边所在直线旋转一周后形成的几何体是( )
A. B. C. D.
2.(2026·河南周口·模拟预测)下列几何体中,不含曲面的是( )
A. B. C. D.
3.(25-26八年级下·江西吉安·期中)如图所示,用经过A、B、C三点的平面截去正方体的一个角,得到的两个立体图形的棱数之差为( )
A.6 B.9 C.12 D.18
4.(25-26七年级上·广西贵港·期末)一个棱柱有10个顶点,所有侧棱长的和是,则每条侧棱长是( )
A. B. C. D.
5.(25-26七年级上·江西上饶·期末)如图,一个密封的瓶子里装着一些水,已知瓶子的底面积为,请你根据图中标明的数据,则瓶子的容积是( )
A.50 B.60 C.70 D.80
6.(25-26七年级下·宁夏银川·期末)正方体有_____个面,_____个顶点,经过每个顶点有______条棱.
7.(25-26七年级上·陕西西安·期末)将一个平面图形绕它的一条边所在直线旋转一周得到的立体图形是圆柱,则这个平面图形的名称可能是________(写出一个即可)
8.(25-26七年级上·陕西渭南·期末)如图,将一个长是、宽是的长方形,绕长所在的直线旋转一周,得到的立体图形的侧面积是______.(结果保留)
9.(25-26七年级上·广东深圳·阶段检测)下列立体图形中的柱体有______,锥体有______,球有______.(填序号)
10.(25-26七年级上·四川成都·期中)底面是正多边形的直棱柱叫做正棱柱,若一个正n棱柱有8个面,且所有的侧棱长的和为,底面边长为,则它的一个侧面积为_______.
11.(24-25七年级上·宁夏银川·阶段检测)将下图中的立体图形分类.(填序号)
柱体___________;锥体___________;球体___________.
12.(25-26七年级上·贵州毕节·期末)如图,已知长方形的长为,宽为,将该长方形绕其中一条长边所在直线旋转一周.
(1)将这个长方形绕虚线旋转一周,可以得到一个圆柱,这能说明的事实是___________(填序号).
①点动成线:②线动成面;③面动成体.
(2)根据图中数据,求出该几何体的体积.(结果保留)
13.(25-26六年级上·全国·专题训练)下面的图形如果以竖线为轴进行旋转,得到的是什么图形?连一连.
14.(25-26七年级上·全国·专题训练)观察图形,回答下列问题.
(1)长方体是由几个面围成的?圆柱是由几个面围成的?它们都是平面吗?长方体有哪些面是完全相同的?圆柱呢?
(2)圆柱的侧面和底面相交成几条线?它们是直的,还是曲的?
(3)长方体有几个顶点?经过每个顶点有几条棱?这些棱有什么特点?
15.(25-26七年级上·山西运城·期中)综合与实践
问题情境:我们把四个或四个以上多边形(三角形、四边形、五边形...)围成的立体图形称为多面体,所有的棱柱都是多面体,一个多面体有几个面就说这个多面体是几面体,长方体和正方体都是六面体.把一个多面体的面数记作,顶点数记作,棱数记作.
下表是一些多面体的面数、棱数和顶点数:
多面体
面数
5
6
7
8
顶点数
6
8
b
12
棱数
9
a
15
18
初步探究:(1)填空:_____,_____.
(2)根据表中的数据,我们发现多面体的棱数、面数与顶点数之间存在一定的关系,这个关系是_____.(用含,的代数式表示)
深入探究:(3)若一个多面体的面数比顶点数小8,且有30条棱,求这个多面体的面数.
16.(2026·河南南阳·模拟预测)“强国复兴有我”是近年来广泛传播的响亮口号,充分展现了新时代中华儿女的责任与担当.将这六个汉字分别写在某正方体的六个面上,如图是它的一种展开图,则在原正方体中,与“强”字所在面相对的面上的汉字是( )
A.复 B.兴 C.有 D.我
17.(24-25九年级下·新疆·期中)有甲、乙、丙三种三角形木片,其边长如图所示,阿林、小博打算利用这三种木片各自组合成一个正三棱锥.首先两人皆选一片甲当作底面,接着阿林选三片乙当作侧面,小博选三片丙当作侧面,关于两人选的木片能不能组合成一个正三棱锥,下列判断何者正确?( )
A.两人皆能 B.两人皆不能
C.阿林能,小博不能 D.阿林不能,小博能
18.(2024七年级上·江苏徐州·专题练习)一个长方体,表面全部涂上红色后,被分割成若干个体积都等于1立方厘米的小正方体.如果在这些小正方体中,不带红色的小正方体的个数有7个,则两面带红色的小正方体有( )个.
A.20 B.25 C.28 D.36
19.(24-25七年级上·全国·随堂练习)如图,分别以直角梯形的下底和上底所在的直线为轴,将梯形旋转一周得到A,B两个几何体,则,两个几何体的体积之比是( )
A. B. C. D.
20.(24-25六年级上·山东东营·阶段检测)下列说法中,①长方体是四棱柱,四棱柱是长方体;②长方形绕其一边旋转一周得到的立体图形是圆柱体;③棱锥底面边数与侧棱数相等;④直角三角形绕其一边旋转一周得到的立体图形是圆锥;⑤棱柱的上、下底面是形状,大小相同的多边形;⑥圆锥和圆柱的底面都是圆;⑦由某一图形绕着一条直线旋转一周所得到的几何体,一定不是多面体;⑧将一个半圆绕它的直径所在的直线旋转一周得到的几何体是球体;其中正确的个数是( ).
A.1个 B.2个 C.3个 D.6个
21.(25-26六年级上·山东淄博·期末)下列说法中:①柱体的两个底面一样大;②圆柱、圆锥的底面都是圆;③棱柱的底面是四边形;④长方体一定是柱体;⑤棱柱的侧面一定是长方形,正确的个数是______个.
22.(2025七年级上·全国·专题练习)在一个不透明的布袋中,装有一个简单几何体模型,甲乙两人在摸模型后各说出了它的一个特征,甲:它有曲面;乙:它有顶点.该几何体模型可能是_________.
23.(25-26七年级上·山西临汾·阶段检测)如图,直角三角形三边、、分别长、、,将该三角形以直角边所在直线为轴旋转一周,所得到立体图形的体积为______(结果保留一位小数).
24.(25-26六年级上·全国·专题训练)转动下面的三角形,想一想,填一填.
(1)以长的直角边所在直线为轴旋转一周,得到的圆锥的高是( ),底面直径是( ).
(2)以长的直角边所在直线为轴旋转一周,得到的圆锥的高是( ),底面直径是( ).
25.(25-26六年级上·山东烟台·期中)分类讨论是一种分析问题、解决问题的重要策略,如图是由个棱长为1的正方体搭成的一个大正方体,则该图形中包含的正方体的个数是___________.
26.(25-26七年级上·宁夏银川·期末)在一节实践探究课上,小凡同学用硬纸板制成了一个底面边长都是、侧棱长是的五棱柱几何体模型.
(1)这个五棱柱共有 条棱, 个顶点.
(2)这个棱柱的侧面积是多少?
(3)观察下列几何体模型,若一个棱柱有个面,则这个棱柱为 棱柱.
27.(25-26七年级上·陕西榆林·期末)如图是一张长为,宽为的长方形纸片,将这张长方形纸片绕着它的一条边所在直线旋转一周,得到一个立体图形.
(1)这个立体图形的名称是______;
(2)求得到的这个立体图形的体积.(结果保留)
28.(25-26七年级上·河南郑州·期末)如图1是一直角三角形(边竖直),其中,,,为边上的高.
(1)将图1绕所在直线逆时针旋转一周得如图2所示的几何体,原理是______;
(2)求图2中几何体的体积(提示:圆锥体积为,其中为底面半径,)
29.(25-26六年级下·全国·单元复习)综合与实践
新年晚会是我们最欢乐的时候,会场上,悬挂着五彩缤纷的小装饰,其中有各种各样的立体图形.下面是常见的一些多面体:
操作探究:
(1)通过数上面图形中每个多面体的顶点数、面数和棱数,填写下表中空缺的部分:
多面体
顶点数
面数
棱数
四面体
4
4
六面体
8
6
八面体
8
12
十二面体
12
30
通过填表发现:顶点数、面数和棱数之间的数量关系用式子表示为______,这就是伟大的数学家欧拉(,)证明的这一个关系式.我们把它称为欧拉公式;
探究应用:
(2)已知一个棱柱只有七个面,则这个棱柱是______棱柱;
(3)已知一个多面体有16个顶点,并且过每个顶点都有3条棱,求这个多面体的面数.
多面体
顶点数
面数
棱数
四面体
4
4
6
六面体
8
6
12
八面体
6
8
12
十二面体
20
12
30
30.(25-26七年级上·江苏连云港·期末)如图,长方形的相邻两边的长分别为x、y,将它分别绕相邻两边旋转一周.
(1)两次旋转所形成的几何体都是______;
(2)若(w是常数),分别记绕长度为x、y的边旋转一周的几何体的体积为、,其中x、、的部分取值如下表所示:
x
1
2
3
4
5
m
n
①通过表格中的数据计算:_____,_____,_____;
②当x逐渐增大时,的变化情况:___________________;
③若把旋转一周所得的两个几何体叠放在一起,组成一个新的几何体,请直接写出这个新的几何体的体积的最大值.
1
2
3
4
5
31.(25-26七年级上·宁夏银川·期中)设棱锥的顶点数为V,面数为F,棱数为E.
(1)观察与发现:如图,三棱锥中,_________,______,_______;五棱锥中____________,___________,__________.
(2)猜想:①十棱锥中,_________,__________,_________;
②N棱锥中,_________,________, .(用含有n的式子表示)
(3)探究:①棱锥的顶点数(V)与面数(F)之间的等量关系: ;
②棱锥的顶点数(V)、面数(F)棱数(E)之间的等量关系: .
2 / 19
学科网(北京)股份有限公司
$