内容正文:
第5章
5.1 观察 抽象
内 容 导 航
题型1 认识立体图形
题型2 点、线、面、体
题型3 欧拉公式
题型4 认识平面图形
考 点 演 练
题型1 认识立体图形
解|题|知|识
(1)几何图形:从实物中抽象出的各种图形叫几何图形.几何图形分为立体图形和平面图形.
(2)立体图形:有些几何图形(如长方体、正方体、圆柱、圆锥、球等)的各部分不都在同一个平面内,这就是立体图形.
(3)重点和难点突破:
结合实物,认识常见的立体图形,如:长方体、正方体、圆柱、圆锥、球、棱柱、棱锥等.能区分立体图形与平面图形,立体图形占有一定空间,各部分不都在同一平面内.
【典例1】下面几何体中,是棱柱的是( )
A. B.
C. D.
【变式1】如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
【变式2】2024年巴黎奥运会顺利闭幕.如图,这是此届奥运会的金牌,用数学的眼光观察这个金牌,它的形状类似于( )
A.球体 B.圆柱体 C.棱柱 D.棱锥
【变式3】如图1,该三棱柱的高为9cm,底面是一个每条边长都为5cm的三角形.
(1)这个三棱柱有 个面,有 条棱.
(2)如图2,这是该三棱柱的表面展开图的一部分,请将它补充完整.
(3)这个三棱柱的侧面积是多少?
题型2 点、线、面、体
解|题|知|识
(1)体与体相交成面,面与面相交成线,线与线相交成点.
(2)从运动的观点来看
点动成线,线动成面,面动成体.点、线、面、体组成几何图形,点、线、面、体的运动组成了多姿多彩的图形世界.
(3)从几何的观点来看
点是组成图形的基本元素,线、面、体都是点的集合.
(4)长方体、正方体、圆柱、圆锥、球、棱柱、棱锥等都是几何体,几何体简称体.
(5)面有平面和曲面之分,如长方体由6个平面组成,球由一个曲面组成.
【典例1】将下列平面图形绕轴旋转一周,可得到图中所示的立体图形的是( )
A. B. C. D.
【变式1】“鸣语既过渐细微,映空摇飏如丝飞”是唐代诗人杜甫作品《雨不绝》中的诗句,意为喧哗的雨已经过去,逐渐变得细微,映着天空摇漾如丝的细雨飘飞.诗中描写雨滴下来形成雨丝,用数学语言解释这一现象为( )
A.点动成线 B.线动成面
C.面动成体 D.面面相交成线
【变式2】中华武术是中国传统文化之一,是独具民族风貌的武术文化体系.“枪挑一条线,棍扫一大片”,从数学的角度解释为( )
A.点动成线,线动成面 B.线动成面,面动成体
C.点动成线,面动成体 D.点动成面,面动成线
【变式3】探究:有一长6cm,宽4cm的矩形纸板,现要求以其一组对边中点所在直线为轴,旋转180°,得到一个圆柱,现可按照两种方案进行操作:
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)请通过计算说明哪种方法构造的圆柱体积大;
(2)如果该矩形的长宽分别是5cm和3cm呢?请通过计算说明哪种方法构造的圆柱体积大.
题型3 欧拉公式
解|题|知|识
(1)简单多面体的顶点数V、面数F及棱数E间的关系为:V+F﹣E=2.这个公式叫欧拉公式.公式描述了简单多面体顶点数、面数、棱数特有的规律.
(2)V+F﹣E=X(P),V是多面体P的顶点个数,F是多面体P的面数,E是多面体P的棱的条数,X(P)是多面体P的欧拉示性数.
【典例1】一个直棱柱有12个顶点,那么它的面的个数是( )
A.10个 B.9个 C.8个 D.7个
【变式1】在下列结论中,错误的是( )
A.棱柱的侧面数与侧棱数相同
B.棱柱的棱数一定是3的倍数
C.棱柱的面数一定是奇数
D.棱柱的顶点一定是偶数
【变式2】一个棱柱有18条棱,那么它的底面一定是( )
A.十八边形 B.八边形 C.六边形 D.四边形
【变式3】丰富的图形世界里有奇妙的数量关系,让我们通过下面这些几何体开始神奇的探索之旅.
观察:下面这些几何体都是简单几何体,请你仔细观察.
统计:每个几何体都会有棱(棱数为E)、面(面数为F)、顶点(顶点数为V),现将有关数据统计,完成下表.
几何体
a
b
c
d
e
棱数(E)
6
9
15
面数(F)
4
5
5
6
顶点数(V)
4
5
8
发现:(1)简单几何中,V+F﹣E= ;
(2)简单几何中,每条棱都是 个面的公共边;
(3)在正方体中,每个顶点处有 条棱,每条棱都有 个顶点,所以有2×E=3×V.
应用:有一个叫“正十二面体”的简单几何体,它有十二个面,每个面都是正五边形,它的每个顶点处都有相同数目的棱.请问它有 条棱, 个顶点,每个顶点处有 条棱.
题型4 认识平面图形
解|题|知|识
(1)平面图形:
一个图形的各部分都在同一个平面内,如:线段、角、三角形、正方形、圆等.
(2)重点难点突破:
通过以前学过的平面图形:三角形、长方形、正方形、梯形、圆,了解它们的共性是在同一平面内.
【典例1】如图,是由6个大小相同的正方体组成的立体图形,从前面观察得到的平面图形是( )
A. B. C. D.
【变式1】一个密封的圆柱形水杯中装了半杯水,无论怎么放置水杯,水杯中水面的形状都不可能是( )
A. B.
C. D.
【变式2】图中长方形被分成了甲、乙两部分,这两部分( )
A.面积相等,周长也相等
B.面积不一定相等,周长也不一定相等
C.面积不一定相等,周长相等
D.面积相等,周长不一定相等
【变式3】求阴影部分的周长和面积.(π取3.14)
过 关 验 收
1. 下列几何体中,属于棱柱的有( )
A.6个 B.5个 C.4个 D.3个
2. 下列哪个物体给我们以圆柱的形象( )
A. B. C. D.
3. 如图,将正五角星沿虚线折叠,使A、B、C、D、E五个顶点重合,得到的立体图形是( )
A.五棱锥 B.五棱柱 C.六棱锥 D.六棱柱
4. 小明用剪刀剪开了一个长方体纸盒,可是一不小心多剪了一条棱,把纸盒剪成了两部分,即图中的①和②.根据你所学的知识,回答下列问题:
(1)小明总共剪开了 条棱;
(2)小明说:已知这个长方体纸盒高为10cm,底面是一个正方形,并且这个长方体纸盒所有棱长的和是160cm,求这个长方体纸盒的体积.
5. 将下列平面图形绕轴旋转一周,能得到图中所示立体图形的是( )
A. B. C. D.
6. 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,这说明了( )
A.点动成线 B.线动成面
C.面动成体 D.以上都不对
7. 电视剧《西游记》中,孙悟空的“金箍棒”(金箍棒看成一条线)飞速旋转,形成一圆面,这说明了( )
A.点动成线 B.线动成面
C.面动成体 D.两点确定一条直线
8. 嘉嘉发现某酒店大堂的旋转门内部是由三块宽为2m、高为3m的玻璃隔板组成的,这让她想起了七年级数学第一章《丰富的图形世界》里的知识,并提出了以下问题,你能帮她解决吗?
(1)将此旋转门的一块玻璃隔板旋转一周,能形成的几何体是 ;
(2)(1)中的现象用数学知识解释为C (填选项);
A.点动成线
B.线动成面
C.面动成体
(3)求该旋转门的一块玻璃隔板旋转一周形成的几何体的体积(边框及衔接处忽略不计,结果保留π).
9. 五棱柱的顶点数、面数和棱数分别是( )
A.10,9,15 B.8,7,15 C.10,7,15 D.8,8,16
10. 十八世纪数学家欧拉证明了简单多面体中顶点数(v),面数(f),棱数(e)之间存在一个有趣的数量关系:v+f﹣e=2,这就是著名的欧拉定理.某个玻璃饰品的外形是简单的多面体,它的外表面是由三角形和八边形拼接而成,且有28个顶点,每个顶点都3条棱,设该多面体外表面三角形个数是x个,八边形的个数是y,则x+y= .
11. 阅读下面的材料:
1750年,欧拉在写给哥德巴赫的信中列举了多面体的一些性质,其中一条是:如果用V、E、F分别表示凸多面体的顶点数、棱数、面数,则有V﹣E+F=2.这个发现,就是著名的欧拉定理.
根据所阅读的材料,完成:
据百度百科介绍:C60是一种由60个碳原子构成的分子,这种分子的微观结构是个多面体,形似足球,故名足球烯.C60具有金属光泽,有许多优异性能,如超导、强磁性、耐高压、抗化学腐蚀等,在光、电、磁等领域有潜在的应用前景.已知足球烯的分子具有60个顶点和32个面,其中12个为正五边形,20个为正六边形.那么,这种多面体的棱数是 .
12. 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)根据上面多面体的模型,完成表格中的空格:
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
你发现顶点数(V)、面数(F)、棱数(E)之间存在的关系式是 ;
(2)如图,正十二面体,它的棱数比顶点数大 ;
(3)某个玻璃饰品的外形是简单的多面体,它的外表面是由三角形和八边形两种多边形拼接而成,共有24个顶点,每个顶点处都有3条棱.若该多面体外表面三角形的个数比八边形的个数的2倍多2,求该多面体外表面八边形的个数.
13. 下面的几何体中,哪一个不能由平面图形绕某直线旋转一周得到( )
A. B.
C. D.
14. 下面几种几何图形中,属于平面图形的有( )
①三角形;②长方形;③正方体;④圆;⑤四棱锥;⑥圆柱;⑦线段;⑧点.
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
15. 如图,圆环中外圆周长比内圆周长长2πm,则外圆的半径比内圆的半径大 m.
16. 如图是一个台灯.
(1)画出灯罩的平面直观图;
(2)将灯罩沿一条装饰线(图中的实线)剪开,得到的平面图形是 .
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第5章
5.1 观察 抽象
内 容 导 航
题型1 认识立体图形
题型2 点、线、面、体
题型3 欧拉公式
题型4 认识平面图形
考 点 演 练
题型1 认识立体图形
解|题|知|识
(1)几何图形:从实物中抽象出的各种图形叫几何图形.几何图形分为立体图形和平面图形.
(2)立体图形:有些几何图形(如长方体、正方体、圆柱、圆锥、球等)的各部分不都在同一个平面内,这就是立体图形.
(3)重点和难点突破:
结合实物,认识常见的立体图形,如:长方体、正方体、圆柱、圆锥、球、棱柱、棱锥等.能区分立体图形与平面图形,立体图形占有一定空间,各部分不都在同一平面内.
【典例1】下面几何体中,是棱柱的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解答】解:A.选项A中的几何体是球体,因此选项A不符合题意;
B.选项B中的几何体是三棱锥,因此选项B不符合题意;
C.选项C中的几何体是三棱柱,因此选项C符合题意;
D.选项D中的几何体是圆柱,因此选项D不符合题意.
故选:C.
【变式1】如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
【解答】解:如图是美术素描常用的几何体模型,则:
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.
【变式2】2024年巴黎奥运会顺利闭幕.如图,这是此届奥运会的金牌,用数学的眼光观察这个金牌,它的形状类似于( )
A.球体 B.圆柱体 C.棱柱 D.棱锥
【答案】B
【解答】解:由图可得:奖牌的形状类似于圆柱体,
故选:B.
【变式3】如图1,该三棱柱的高为9cm,底面是一个每条边长都为5cm的三角形.
(1)这个三棱柱有 5 个面,有 9 条棱.
(2)如图2,这是该三棱柱的表面展开图的一部分,请将它补充完整.
(3)这个三棱柱的侧面积是多少?
【答案】(1)5;9;
(2)作图见解析(答案不唯一);
(3)135cm2.
【解答】解:(1)这个三棱柱有5个面,共有棱:3+3+3=9(条),
故答案为:5;9;
(2)答案不唯一,
(3)这个三棱柱的侧面积=9×5×3=135(cm2),
答:侧面积135cm2.
题型2 点、线、面、体
解|题|知|识
(1)体与体相交成面,面与面相交成线,线与线相交成点.
(2)从运动的观点来看
点动成线,线动成面,面动成体.点、线、面、体组成几何图形,点、线、面、体的运动组成了多姿多彩的图形世界.
(3)从几何的观点来看
点是组成图形的基本元素,线、面、体都是点的集合.
(4)长方体、正方体、圆柱、圆锥、球、棱柱、棱锥等都是几何体,几何体简称体.
(5)面有平面和曲面之分,如长方体由6个平面组成,球由一个曲面组成.
【典例1】将下列平面图形绕轴旋转一周,可得到图中所示的立体图形的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解答】解:长方形绕轴旋转一周可得到圆柱,A不符合题意;
半圆绕轴旋转一周可得到球体,B不符合题意;
C选项绕轴旋转一周可得到一个中间空心的几何体,不符合题意;
D选项绕轴旋转一周可得到图中所示的立体图形,符合题意;
故选:D.
【变式1】“鸣语既过渐细微,映空摇飏如丝飞”是唐代诗人杜甫作品《雨不绝》中的诗句,意为喧哗的雨已经过去,逐渐变得细微,映着天空摇漾如丝的细雨飘飞.诗中描写雨滴下来形成雨丝,用数学语言解释这一现象为( )
A.点动成线 B.线动成面
C.面动成体 D.面面相交成线
【答案】A
【解答】解:根据题意可知,雨滴滴下来形成雨丝属于点动成线.
故选:A.
【变式2】中华武术是中国传统文化之一,是独具民族风貌的武术文化体系.“枪挑一条线,棍扫一大片”,从数学的角度解释为( )
A.点动成线,线动成面 B.线动成面,面动成体
C.点动成线,面动成体 D.点动成面,面动成线
【答案】A
【解答】解:枪挑一条线即为点动成线,棍扫一大片即为线动成面,
故选:A.
【变式3】探究:有一长6cm,宽4cm的矩形纸板,现要求以其一组对边中点所在直线为轴,旋转180°,得到一个圆柱,现可按照两种方案进行操作:
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)请通过计算说明哪种方法构造的圆柱体积大;
(2)如果该矩形的长宽分别是5cm和3cm呢?请通过计算说明哪种方法构造的圆柱体积大.
【答案】(1)方案一构造的圆柱的体积大;
(2)方案一构造的圆柱的体积大.
【解答】解:(1)根据圆柱的体积公式可得:
方案一:π×32×4=36π(cm3),
方案二:π×22×6=24π(cm3),
∵36π>24π,
∴方案一构造的圆柱的体积大;
(2)根据圆柱的体积公式可得:
方案一:(cm3),
方案二:(cm3),
∵,
∴方案一构造的圆柱的体积大.
题型3 欧拉公式
解|题|知|识
(1)简单多面体的顶点数V、面数F及棱数E间的关系为:V+F﹣E=2.这个公式叫欧拉公式.公式描述了简单多面体顶点数、面数、棱数特有的规律.
(2)V+F﹣E=X(P),V是多面体P的顶点个数,F是多面体P的面数,E是多面体P的棱的条数,X(P)是多面体P的欧拉示性数.
【典例1】一个直棱柱有12个顶点,那么它的面的个数是( )
A.10个 B.9个 C.8个 D.7个
【答案】C
【解答】解:直棱柱有12个顶点,一定是六棱柱,
所以它有6个侧面和2个底面共8个面.
故选:C.
【变式1】在下列结论中,错误的是( )
A.棱柱的侧面数与侧棱数相同
B.棱柱的棱数一定是3的倍数
C.棱柱的面数一定是奇数
D.棱柱的顶点一定是偶数
【答案】C
【解答】解:A、棱柱的侧面数与侧棱数相同是正确的,不符合题意;
B、棱柱的棱数有3n条,一定是3的倍数,正确,不符合题意;
C、四棱柱的面数是6,是偶数,错误,符合题意;
D、棱柱的顶点有2n个,一定是偶数,正确,不符合题意.
故选:C.
【变式2】一个棱柱有18条棱,那么它的底面一定是( )
A.十八边形 B.八边形 C.六边形 D.四边形
【答案】C
【解答】解:根据欧拉公式有:V+F﹣E=2,
∵E=18,
∴V+F=2+18=20,
①当棱柱是四棱柱时,V=8,F=6,V+F=14,
②当棱柱是五棱柱时,V=10,F=7,V+F=17,
③当棱柱是六棱柱时,V=12,F=8,V+F=20,
∴有18条棱的棱柱是六棱柱,它的底面是六边形.
故选:C.
【变式3】丰富的图形世界里有奇妙的数量关系,让我们通过下面这些几何体开始神奇的探索之旅.
观察:下面这些几何体都是简单几何体,请你仔细观察.
统计:每个几何体都会有棱(棱数为E)、面(面数为F)、顶点(顶点数为V),现将有关数据统计,完成下表.
几何体
a
b
c
d
e
棱数(E)
6
9
15
面数(F)
4
5
5
6
顶点数(V)
4
5
8
发现:(1)简单几何中,V+F﹣E= 2 ;
(2)简单几何中,每条棱都是 2 个面的公共边;
(3)在正方体中,每个顶点处有 3 条棱,每条棱都有 2 个顶点,所以有2×E=3×V.
应用:有一个叫“正十二面体”的简单几何体,它有十二个面,每个面都是正五边形,它的每个顶点处都有相同数目的棱.请问它有 30 条棱, 20 个顶点,每个顶点处有 3 条棱.
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)简单几何中,V+F﹣E=2;
(2)简单几何中,每条棱都是 2个面的公共边;
(3)在正方体中,每个顶点处有 3条棱,每条棱都有 2个顶点,所以有2×E=3×V;
应用:有一个叫“正十二面体”的简单几何体,它有十二个面,每个面都是正五边形,它的每个顶点处都有相同数目的棱.它有 30条棱,20个顶点,每个顶点处有 3条棱,
故答案为:2;3,2;30,20,3.
题型4 认识平面图形
解|题|知|识
(1)平面图形:
一个图形的各部分都在同一个平面内,如:线段、角、三角形、正方形、圆等.
(2)重点难点突破:
通过以前学过的平面图形:三角形、长方形、正方形、梯形、圆,了解它们的共性是在同一平面内.
【典例1】如图,是由6个大小相同的正方体组成的立体图形,从前面观察得到的平面图形是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解答】解:平面图形有两行,下面有4个正方形,上面有1个正方形,且靠左侧,如图所示.
故选:D.
【变式1】一个密封的圆柱形水杯中装了半杯水,无论怎么放置水杯,水杯中水面的形状都不可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解答】解:对于选项A,
∵当圆柱形水杯倾斜一定的角度时,水面的形状是椭圆,
∴该选项不符合题意;
对于选项B,
∵无论将圆柱形水杯怎样放置,水面的形状都不是一般的平行四边形,
∴该选项符合题意;
对于选项C,
∵当圆柱形水杯水平放置时,水面的形状是长方形,
∴该选项不符合题意;
对于选项D,
∵当圆柱形水杯竖直放置时,水面的形状是圆,
∴该选项不符合题意,
故选:B.
【变式2】图中长方形被分成了甲、乙两部分,这两部分( )
A.面积相等,周长也相等
B.面积不一定相等,周长也不一定相等
C.面积不一定相等,周长相等
D.面积相等,周长不一定相等
【答案】C
【解答】解:由题意可知,图甲的面积与图乙的面积和是长方形的面积,但图甲、图乙的面积不一定相等,图甲、图乙的周长都等于长方形的长、宽与曲线对角线的和,即它们的周长相等,
故选:C.
【变式3】求阴影部分的周长和面积.(π取3.14)
【答案】49.12m;96m2.
【解答】解:3.14×83.14×812×2
=3.14×8+24,
=49.12(m);
12×8=96(m2),
答:阴影部分的周长是49.12m,面积是96m2.
过 关 验 收
1. 下列几何体中,属于棱柱的有( )
A.6个 B.5个 C.4个 D.3个
【答案】D
【解答】D
【分析】本题考查的是立体图形的认识;
根据棱柱的概念、结合图形解得即可.
认识常见的立体图形,如:长方体、正方体、圆柱、圆锥、球、棱柱、棱锥是解题的关键.
【详解】解:第一、第三、第六个几何体是棱柱,共有3个.
故选:D.
2. 下列哪个物体给我们以圆柱的形象( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解答】解:A.此物体给我们以圆锥的形象;
B.此物体给我们以正方体的形象;
C.此物体给我们以圆柱的形象;
D.此物体给我们以球的形象;
故选:C.
3. 如图,将正五角星沿虚线折叠,使A、B、C、D、E五个顶点重合,得到的立体图形是( )
A.五棱锥 B.五棱柱 C.六棱锥 D.六棱柱
【答案】A
【解答】解:折叠成的几何体底面是正五边形,5个侧面是等腰三角形,因此这个几何体是五棱锥,
故选:A.
4. 小明用剪刀剪开了一个长方体纸盒,可是一不小心多剪了一条棱,把纸盒剪成了两部分,即图中的①和②.根据你所学的知识,回答下列问题:
(1)小明总共剪开了 8 条棱;
(2)小明说:已知这个长方体纸盒高为10cm,底面是一个正方形,并且这个长方体纸盒所有棱长的和是160cm,求这个长方体纸盒的体积.
【答案】(1)8;
(2)2250cm3.
【解答】解:(1)由图①可得,小明总共剪开了8条棱,
故答案为:8;
(2)这个长方体的底面是正方形,高为10cm,所有棱长之和是160cm,
所以这个长方体底面边长为(160﹣10×4)÷8=15(cm),
因此体积为15×15×10=2250(cm3),
答:这个长方体的体积为2250cm3.
5. 将下列平面图形绕轴旋转一周,能得到图中所示立体图形的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解答】解:将下列平面图形绕轴旋转一周,
A.能得到图中所示的立体图形,故A符合题意;
B.能得到圆台,故B不符合题意;
C.能得到圆柱,故C不符合题意;
D.能得到圆锥,故D不符合题意;
故选:A.
6. 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,这说明了( )
A.点动成线 B.线动成面
C.面动成体 D.以上都不对
【答案】A
【解答】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,这说明了:点动成线,
故选:A.
7. 电视剧《西游记》中,孙悟空的“金箍棒”(金箍棒看成一条线)飞速旋转,形成一圆面,这说明了( )
A.点动成线 B.线动成面
C.面动成体 D.两点确定一条直线
【答案】B
【解答】解:说明了线动成面,
故选:B.
8. 嘉嘉发现某酒店大堂的旋转门内部是由三块宽为2m、高为3m的玻璃隔板组成的,这让她想起了七年级数学第一章《丰富的图形世界》里的知识,并提出了以下问题,你能帮她解决吗?
(1)将此旋转门的一块玻璃隔板旋转一周,能形成的几何体是 圆柱 ;
(2)(1)中的现象用数学知识解释为C (填选项);
A.点动成线
B.线动成面
C.面动成体
(3)求该旋转门的一块玻璃隔板旋转一周形成的几何体的体积(边框及衔接处忽略不计,结果保留π).
【答案】(1)圆柱;
(2)C;
(3)12πm3.
【解答】解:(1)将此旋转门的一块玻璃隔板旋转一周,能形成的几何体是圆柱;
故答案为:圆柱;
(2)(1)中的现象用数学知识解释为面动成体;
故选:C;
(3)π×22×3=12π(m3),
答:形成的几何体的体积是12πm3.
9. 五棱柱的顶点数、面数和棱数分别是( )
A.10,9,15 B.8,7,15 C.10,7,15 D.8,8,16
【答案】C
【解答】解:一个五棱柱的面数为7;
顶点数分别为10,棱数为15.
故选:C.
10. 十八世纪数学家欧拉证明了简单多面体中顶点数(v),面数(f),棱数(e)之间存在一个有趣的数量关系:v+f﹣e=2,这就是著名的欧拉定理.某个玻璃饰品的外形是简单的多面体,它的外表面是由三角形和八边形拼接而成,且有28个顶点,每个顶点都3条棱,设该多面体外表面三角形个数是x个,八边形的个数是y,则x+y= 16 .
【答案】16.
【解答】解:∵多面体有28个顶点,每个顶点处都有3条棱,两点确定一条直线;
∴多面体共有28×3÷2=42条棱,
由顶点数(v),面数(f),棱数(e)之间存在一个有趣的数量关系:v+f﹣e=2,
得28+f﹣42=2,解得f=16,
∴x+y=16.
故答案为:16.
11. 阅读下面的材料:
1750年,欧拉在写给哥德巴赫的信中列举了多面体的一些性质,其中一条是:如果用V、E、F分别表示凸多面体的顶点数、棱数、面数,则有V﹣E+F=2.这个发现,就是著名的欧拉定理.
根据所阅读的材料,完成:
据百度百科介绍:C60是一种由60个碳原子构成的分子,这种分子的微观结构是个多面体,形似足球,故名足球烯.C60具有金属光泽,有许多优异性能,如超导、强磁性、耐高压、抗化学腐蚀等,在光、电、磁等领域有潜在的应用前景.已知足球烯的分子具有60个顶点和32个面,其中12个为正五边形,20个为正六边形.那么,这种多面体的棱数是 90 .
【答案】90
【解答】解:根据欧拉定理得,60﹣E+32=2,
解得E=90.
故答案为90.
12. 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)根据上面多面体的模型,完成表格中的空格:
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
你发现顶点数(V)、面数(F)、棱数(E)之间存在的关系式是V+F﹣E=2 ;
(2)如图,正十二面体,它的棱数比顶点数大 10 ;
(3)某个玻璃饰品的外形是简单的多面体,它的外表面是由三角形和八边形两种多边形拼接而成,共有24个顶点,每个顶点处都有3条棱.若该多面体外表面三角形的个数比八边形的个数的2倍多2,求该多面体外表面八边形的个数.
【答案】(1)
填表如下:
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
∵4+4﹣6=2;8+6﹣12=2;6+8﹣12=2;V+F﹣E=2;
(2)10;
(3)4.
【解答】解:(1)填表如下:
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
∵4+4﹣6=2;8+6﹣12=2;6+8﹣12=2;
故顶点数(V)、面数(F)、棱数(E)之间存在的关系式是V+F﹣E=2;
故答案为:V+F﹣E=2;
(2)∵正十二面体有12个面,即F=12,
∴V+F﹣E=V+12﹣E=2,
∴V﹣E=﹣10,即E﹣V=10,
∴正十二面体的棱数比顶点数大10;
故答案为:10;
(3)外表面是由三角形和八边形两种多边形拼接而成,共有24个顶点,每个顶点处都有3条棱.
∵多面体共有24个顶点,每个顶点处都有3条棱,
∴多面体共有24×3÷2=36(条)棱,即:E=36,
∴V+F﹣E=24+F﹣36=2,
∴F=14,
设该多面体外表面八边形的个数为x,则该多面体外表面三角形的个数为2x+2,由题意,x+2x+2=14,解得x=4;
故该多面体外表面八边形的个数为4.
13. 下面的几何体中,哪一个不能由平面图形绕某直线旋转一周得到( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解答】解:A.因为正方体不能由由一个平面图形绕某直线旋转一周得到,故A选项符合题意;
B.因为球体可以由一个圆绕一条直径旋转一周得到,故B选项不符合题意;
C.因为圆锥可以由一个直角三角形绕一条直角边旋转一周得到,故C选项不符合题意;
D.因为圆柱可以由一个长方形绕一条边旋转一周得到,故D选项不符合题意.
故选:A.
14. 下面几种几何图形中,属于平面图形的有( )
①三角形;②长方形;③正方体;④圆;⑤四棱锥;⑥圆柱;⑦线段;⑧点.
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
【答案】D
【解答】解:由有些几何图形(如长方体、正方体、圆柱、圆锥、球等)的各部分不都在同一个平面内,这就是立体图形可得:
①三角形;②长方形;④圆;⑦线段;⑧点,它们的各部分都在同一个平面内,属于平面图形;
③正方体;⑤四棱锥;⑥圆柱属于立体图形.
故选:D.
15. 如图,圆环中外圆周长比内圆周长长2πm,则外圆的半径比内圆的半径大 1 m.
【答案】1.
【解答】解:设内圆的周长为l,则外圆周长l+2π,
根据题意得:1,
则外圆的半径比内圆的半径长1m.
故答案为:1.
16. 如图是一个台灯.
(1)画出灯罩的平面直观图;
(2)将灯罩沿一条装饰线(图中的实线)剪开,得到的平面图形是 D .
【答案】(1)如图,
(2)D.
【解答】解:(1)如图,
(2)将灯罩沿一条装饰线(图中的实线)剪开,得到的平面图形是扇面,
故答案为:D.
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