多面体、棱柱与它的性质
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初中棱柱相关概念知识点棱柱是初中数学中的一个重要概念。
在几何学中,棱柱是由两个平行且相等的多边形底面通过直线段连接而成的多面体。
它的侧面是由底面的对应边通过直线段连接而成的。
在本文中,我们将逐步介绍有关初中棱柱的相关概念和知识点。
第一步:了解棱柱的定义棱柱是由两个平行且相等的多边形底面通过直线段连接而成的多面体。
它的侧面是由底面的对应边通过直线段连接而成的。
换句话说,棱柱有两个平行的底面和若干个连接底面对应点的侧面。
第二步:认识棱柱的性质棱柱有一些特殊性质,我们需要了解它们。
1.底面:棱柱有两个平行的底面,这两个底面是相等的多边形。
通常情况下,我们称上面的底面为“上底”,下面的底面为“下底”。
2.侧面:棱柱的侧面是由底面的对应边通过直线段连接而成的。
侧面通常呈矩形或者平行四边形的形状。
3.高度:棱柱的高度是两个底面的垂直距离。
我们可以通过计算两个底面中心点的距离来获得棱柱的高度。
4.体积:棱柱的体积可以通过底面的面积乘以高度来计算。
公式为 V =底面积 × 高度。
5.表面积:棱柱的表面积可以通过计算底面积和侧面积之和得到。
底面积的计算方法与平面多边形相同,而侧面积可以通过计算侧面的面积之和得到。
第三步:解答棱柱相关问题在学习初中棱柱的过程中,我们可能会遇到一些问题。
1.如何计算棱柱的体积?要计算棱柱的体积,我们需要知道底面的面积和棱柱的高度。
将底面积乘以高度即可得到棱柱的体积。
2.如何计算棱柱的表面积?棱柱的表面积等于底面积加上侧面积。
底面积的计算方法与平面多边形相同,而侧面积可以通过计算侧面的面积之和得到。
3.如何判断一个三维图形是否为棱柱?要判断一个三维图形是否为棱柱,我们需要检查它是否满足棱柱的定义。
即两个平行且相等的多边形底面通过直线段连接而成,且侧面由底面的对应边通过直线段连接而成。
第四步:解决棱柱的应用问题在实际应用中,我们可以利用棱柱的概念解决一些问题。
1.设计建筑物:在设计建筑物时,我们需要考虑到空间利用效率。
立体知识点 1 多面体的概念:由若干个多边形围成的空间图形叫多面体;每个多边形叫多面体的面,两个面的公共边叫多面体的棱,棱和棱的公共点叫多面体的顶点,连结不在同一面上的两个顶点的线段叫多面体的对角线.2.凸多面体:把多面体的任一个面展成平面,如果其余的面都位于这个平面的同一侧,这样的多面体叫凸多面体.如图的多面体则不是凸多面体.3.凸多面体的分类:多面体至少有四个面,按照它的面数分别叫四面体、五面体、六面体等4.棱柱的概念:有两个面互相平行,其余每相邻两个面的交线互相平行,这样的多面体叫棱柱两个互相平行的面叫棱柱的底面(简称底);其余各面叫棱柱的侧面;两侧面的公共边叫棱柱的侧棱;两底面所在平面的公垂线段叫棱柱的高(公垂线段长也简称高)5.棱柱的分类:侧棱不垂直于底面的棱柱叫斜棱柱侧棱垂直于底面的棱柱叫直棱柱 底面的是正多边形的直棱柱叫正棱柱棱柱的底面可以是三角形、四边形、五边形……这样的棱柱分别叫三棱柱、四棱柱、五棱柱……6.棱柱的性质:(1)棱柱的侧棱相等,侧面都是平行四边形;直棱柱侧面都是矩形;正棱柱侧面都是全等的矩形;(2)棱柱的两个底面与平行于底面的截面是对应边互相平行的全等的多边形;(3)过棱柱不相邻的两条侧棱的截面都是平行四边形 7 平行六面体、长方体、正方体:底面是平行四边形的四棱柱是平行六面体.侧棱与底面垂直的平行六面体叫直平行六面体,底面是矩形的直平行六面体长方体,棱长都相等的长方体叫正方体.8.平行六面体、长方体的性质:(1)平行六面体的对角线交于一点,对角线,,,AC BD CA DB ''''相交于一点,且在点O 处互相平分.(2)长方体的一条对角线长的平方等于一个顶点上的三条棱长的平方和 9 棱锥的概念:有一个面是多边形,其余各面是有一个公共顶点的三角形,这样的多面体叫棱锥其中有公共顶点的三角形叫棱锥的侧面;多边形叫棱锥的底面或底;各侧面的公共顶点()S ,叫棱锥的顶点,顶点到底面所在平面的垂线段()SO ,叫棱锥的高(垂线段的长也简称高).10.棱锥的表示:棱锥用顶点和底面各顶点的字母,或用顶点和底面 一条对角线端点的字母来表示如图棱锥可表示为S ABCDE -,或S AC -.11.棱锥的分类:(按底面多边形的边数)分别称底面是三角形,四边形,五边形……的棱锥为三棱锥,四棱锥,五棱锥……(如图)12.棱锥的性质:如果棱锥被平行于底面的平面所截,那么所得的截面与底面相似,截面面积与底面面积比等于顶点到截面的距离与棱锥高的平方比.中截面:经过棱锥高的中点且平行于底面的截面,叫棱锥的中截面13.正棱锥:底面是正多边形,顶点在底面上的射影是底面的中心的棱锥叫正棱锥.(1)正棱锥的各侧棱相等,各侧面是全等的等腰三角形,各等腰三角形底边上的高相等(叫正棱锥的斜高).(2)正棱锥的高、斜高、斜高在底面上的射影组成一个直角三角形;正棱锥的高、侧棱、侧棱在底面上的射影也组成一个直角三角形14.正多面体:每个面都是有相同边数的正多边形,每个顶点为端点都有相同棱数的凸多面体.15.正多面体是一种特殊的凸多面体,它有两个特点:①每个面都是有相同边数的正多边形;②每个顶点处都有相同数目的棱.正多面体的各个面是全等的正多边形,各条棱是相等的线段.16.正多面体共有五种:正四面体、正六面体、正八面体、正十二面体、正二十面体.OαR P drO O'以上五种正多面体的表面展开图如下: 17.棱柱的侧面积是指所有侧面面积之和:S c h =⋅直棱柱(c 为底面周长,h 是高,即直棱柱的侧棱长)S =⨯斜棱柱侧棱长 18.棱柱的体积: V S =⋅4、欧拉定理(欧拉公式):简单多面体的顶点数V 、面数F 及棱数E 有关系式:2V F E +-= 5 球的概念:与定点距离等于或小于定长的点的集合,叫做球体,简称球定点叫球心,定长叫球的半径与定点距离等于定长的点的集合叫做球面一个球或球面用表示它的球心的字母表示,例如球O .6.球的截面:用一平面α去截一个球O ,设OO '是平面α的垂线段,O '为垂足,且OO d '=,所得的截面是以球心在截面内的射影为圆心,以22r R d -为半径的一个圆,截面是一个圆面球面被经过球心的平面截得的圆叫做大圆,被不经过球心的平面截得的圆叫做小圆 7. 经线:球面上从北极到南极的半个大圆;纬线:与赤道平面平行的平面截球面所得的小圆;经度:某地的经度就是经过这点的经线与地轴确定的半平面与0经线及轴确定的半平面所成的二面角的度数;纬度:某地的纬度就是指过这点的球半径与赤道平面所成角的度数8.两点的球面距离:球面上两点之间的最短距离,就是经过两点的大圆在这两点间的一段劣弧的长度,我们把这个弧长叫做两点的球面距离 9.两点的球面距离公式: AB R θ=(其中R 为球半径,θ为A,B 所对应的球10.心角的弧度数)10 半球的底面:已知半径为R 的球O ,用过球心的平面去截球O ,球被截面分成大小相等的两个半球,截面圆O (包含它内部的点),叫做所得半球的底面 11.球的体积公式:43V R π= 12 球的表面积:24S R π= 图形 符号语言 文字语言(读法)A aA a ∈ 点A 在直线a 上 A a A a ∉点A 不在直线a 上 AαA α∈ 点A 在平面α内 ϕBAR R OA αA α∉ 点A 不在平面α内 b a A a b A =直线a 、b 交于A 点 a αa α⊂直线a 在平面α内 aα a α=∅ 直线a 与平面α无公共点a Aα a A α= 直线a 与平面α交于点Al αβ= 平面α、β相交于直线l线、直线与平面、平面与平面的关系,虽然借用于集合符号,但在读法上仍用几何语言.立体几何判定方法汇总一、判定两线平行的方法1、 平行于同一直线的两条直线互相平行2、 垂直于同一平面的两条直线互相平行3、 如果一条直线和一个平面平行,经过这条直线的平面和这个平面相交,那么这条直线就和交线平行4、 如果两个平行平面同时和第三个平面相交,那么它们的交线平行二、 判定线面平行的方法1、 据定义:如果一条直线和一个平面没有公共点2、 如果平面外的一条直线和这个平面内的一条直线平行,则这条直线和这个 平面平行3、 两面平行,则其中一个平面内的直线必平行于另一个平面4、 平面外的两条平行直线中的一条平行于平面,则另一条也平行于该平面5、 平面外的一条直线和两个平行平面中的一个平面平行,则也平行于另一个平面三、判定面面平行的方法1、定义:没有公共点2、如果一个平面内有两条相交直线都平行于另一个平面,则两面平行3 垂直于同一直线的两个平面平行4、平行于同一平面的两个平面平行四、面面平行的性质1、两平行平面没有公共点2、两平面平行,则一个平面上的任一直线平行于另一平面3、两平行平面被第三个平面所截,则两交线平行4、垂直于两平行平面中一个平面的直线,必垂直于另一个平面五、判定线面垂直的方法1、 定义:如果一条直线和平面内的任何一条直线都垂直,则线面垂直2、 如果一条直线和一个平面内的两条相交线垂直,则线面垂直3、 如果两条平行直线中的一条垂直于一个平面,则另一条也垂直于该平面4、 一条直线垂直于两个平行平面中的一个平面,它也垂直于另一个平面5、 如果两个平面垂直,那么在一个平面内垂直它们交线的直线垂直于另一个平面6、 如果两个相交平面都垂直于另一个平面,那么它们的交线垂直于另一个平面六、判定两线垂直的方法1、 定义:成︒90角2、 直线和平面垂直,则该线与平面内任一直线垂直3、 在平面内的一条直线,如果和这个平面的一条斜线的射影垂直,那么它也和这条斜线垂直4、 在平面内的一条直线,如果和这个平面的一条斜线垂直,那么它也和这条斜线的射影垂直5、 一条直线如果和两条平行直线中的一条垂直,它也和另一条垂直七、判定面面垂直的方法1、 定义:两面成直二面角,则两面垂直2、 一个平面经过另一个平面的一条垂线,则这个平面垂直于另一平面八、面面垂直的性质1、 二面角的平面角为︒902、 在一个平面内垂直于交线的直线必垂直于另一个平面3、 相交平面同垂直于第三个平面,则交线垂直于第三个平面九、各种角的范围1、异面直线所成的角的取值范围是:︒≤<︒900θ (]︒︒90,02、直线与平面所成的角的取值范围是:︒≤≤︒900θ []︒︒90,03、斜线与平面所成的角的取值范围是:︒≤<︒900θ (]︒︒90,04、二面角的大小用它的平面角来度量;取值范围是:︒≤<︒1800θ (]︒︒180,0十、三角形的心1、内心:内切圆的圆心,角平分线的交点 2、外心:外接圆的圆心,垂直平分线的交点 3、重心:中线的交点 4、垂心:高的交点。
七年级上册棱柱棱锥知识点作为初中数学的一部分,七年级上册涉及到许多和几何图形相关的知识,其中包括棱柱和棱锥。
本文将深入探讨七年级上册所需掌握的棱柱和棱锥的知识点,帮助读者更好地理解和掌握这些重要的几何概念。
一、棱柱的定义及性质棱柱是指有若干条棱的多面体,在棱柱中,所有的棱都是相等的,所有的侧面都是相等的并且平行于基面。
棱柱最基本的性质是它们有两个底面,这些底面是相同且平行的正多边形。
在棱柱中,侧面都是以棱为边,在棱柱的两个底面之间排列成平行面。
棱柱的高度由两个底面之间的距离确定。
棱柱有许多重要的性质。
首先,棱柱的侧面可以是任意形状的平面。
其次,在一个棱柱中,如果所有棱的长度都相等,则这是一个“正棱柱”。
正棱柱有许多有用的性质,例如,它的两个底面之间的距离是长度相等的所有棱所形成的正多边形的高度。
此外,正棱柱的侧面相等且平行于两个底面。
最后,正棱柱的所有顶点都位于一个共同平面中。
二、棱锥的定义及性质棱锥是具有一个底面和一个顶点的几何图形,由直线段(棱)连接底面上任意两个点并到顶点的几何图形。
棱锥有两个最重要的性质:它们必须有一个底面和一个顶点,并且连接底面和顶点的直线位于棱锥的侧面上。
在棱锥中,底面可以是任何形状的,但是当底面是正多边形时,我们称之为“正棱锥”。
正棱锥有许多有用的性质,例如,它的高度是底面到顶点的距离,这可以通过使用勾股定理来计算。
与正棱柱类似,正棱锥的侧面也是相等的并且平行于底面。
此外,正棱锥的每一个侧面都是一个顶角,并且位于一个共同的平面中。
三、棱柱和棱锥的表面积与体积图形的表面积和体积是数学中非常重要的概念,棱柱和棱锥也不例外。
棱柱的表面积是所有侧面和底面的面积之和,而棱柱的体积可以通过以下公式来计算:V = Bh,其中V表示棱柱的体积,B表示底面的面积,h表示棱柱的高度。
类似地,棱锥的表面积也是所有侧面和底面的面积之和,并且它的体积可以通过以下公式来计算:V = 1/3Bh,其中V表示棱锥的体积,B表示底面的面积,h表示棱锥的高度。
棱柱的面数顶点数和棱数的关系一、棱柱的定义和性质棱柱是一种由两个平行且相等的多边形底面以及连接这两个底面的若干条棱所围成的多面体。
棱柱的侧面是由底面的对应顶点和底面上的棱所围成的多边形。
棱柱的底面和顶面都是相等的正多边形。
棱柱的侧面数目与底面的边数相等,而顶点数等于底面的顶点数加上一个顶点(即顶面的顶点),棱数等于底面的边数乘以2。
二、棱柱的面数、顶点数和棱数的关系1. 面数与顶点数和棱数的关系棱柱的面数等于底面的面数加上两个底面和侧面的总数。
由于棱柱的底面是等边多边形,所以底面的面数为1。
而棱柱的侧面数等于底面的边数。
因此,棱柱的面数可以表示为:面数 = 1 + 底面的边数。
2. 顶点数与面数和棱数的关系棱柱的顶点数等于底面的顶点数加上一个顶点(即顶面的顶点)。
底面的顶点数可以表示为:底面的边数。
因此,棱柱的顶点数可以表示为:顶点数 = 底面的边数 + 1。
3. 棱数与顶点数和面数的关系棱柱的棱数等于底面的边数加上底面的边数再加上侧面的边数。
由于棱柱的侧面是由底面的对应顶点和底面上的棱所围成的多边形,所以棱数等于底面的边数乘以2。
因此,棱柱的棱数可以表示为:棱数 = 底面的边数× 2。
三、应用实例1. 三棱柱(三角柱)三棱柱是一种底面为三角形的棱柱,它的底面有3条边,所以面数为 1 + 3 = 4,顶点数为 3 + 1 = 4,棱数为3 × 2 = 6。
三棱柱的一个常见例子是三角锥。
2. 四棱柱(四边柱)四棱柱是一种底面为四边形的棱柱,它的底面有4条边,所以面数为 1 + 4 = 5,顶点数为 4 + 1 = 5,棱数为4 × 2 = 8。
四棱柱的一个常见例子是正方体。
3. 五棱柱(五边柱)五棱柱是一种底面为五边形的棱柱,它的底面有5条边,所以面数为1 + 5 = 6,顶点数为5 + 1 = 6,棱数为5 × 2 = 10。
四、总结通过以上的例子和分析,我们可以总结出棱柱的面数、顶点数和棱数之间的关系:面数 = 1 + 底面的边数,顶点数 = 底面的边数 + 1,棱数 = 底面的边数× 2。
立体几何初步知识点全总结一、空间几何体的结构。
1. 棱柱。
- 定义: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,由这些面所围成的多面体叫做棱柱。
- 分类:- 按底面多边形的边数分为三棱柱、四棱柱、五棱柱等。
- 直棱柱:侧棱垂直于底面的棱柱。
正棱柱:底面是正多边形的直棱柱。
- 性质:- 侧棱都相等,侧面是平行四边形。
- 两个底面与平行于底面的截面是全等的多边形。
- 过不相邻的两条侧棱的截面(对角面)是平行四边形。
2. 棱锥。
- 定义:有一个面是多边形,其余各面都是有一个公共顶点的三角形,由这些面所围成的多面体叫做棱锥。
- 分类:- 按底面多边形的边数分为三棱锥、四棱锥、五棱锥等。
- 正棱锥:底面是正多边形,且顶点在底面的射影是底面正多边形的中心的棱锥。
- 性质:- 正棱锥各侧棱相等,各侧面都是全等的等腰三角形,各等腰三角形底边上的高相等(它叫做正棱锥的斜高)。
- 棱锥的高、斜高和斜高在底面上的射影组成一个直角三角形;棱锥的高、侧棱和侧棱在底面上的射影也组成一个直角三角形。
3. 棱台。
- 定义: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做棱台。
- 分类:由三棱锥、四棱锥、五棱锥等截得的棱台分别叫做三棱台、四棱台、五棱台等。
- 性质:- 棱台的各侧棱延长后交于一点。
- 棱台的上下底面是相似多边形,侧面是梯形。
4. 圆柱。
- 定义:以矩形的一边所在直线为轴旋转,其余三边旋转所成的曲面所围成的几何体叫做圆柱。
- 性质:- 圆柱的轴截面是矩形。
- 平行于底面的截面是与底面全等的圆。
5. 圆锥。
- 定义:以直角三角形的一条直角边所在直线为轴旋转,其余两边旋转所成的曲面所围成的几何体叫做圆锥。
- 性质:- 圆锥的轴截面是等腰三角形。
- 平行于底面的截面是圆,截面半径与底面半径之比等于顶点到截面距离与圆锥高之比。
6. 圆台。
- 定义:用一个平行于圆锥底面的平面去截圆锥,底面与截面之间的部分叫做圆台。
初识立体几何:多面体的概念立体几何是数学的一个分支,研究的是三维空间中各种几何物体的形状、性质和关系。
而多面体则是立体几何中最基本的一种几何物体。
本文将介绍多面体的概念以及它的特点和分类。
1. 多面体的定义多面体是一个由平面多边形围成的封闭几何体,其每个面都是一个平面多边形,面与面之间通过棱相连。
多面体可以是有限的,也可以是无限的。
有限多面体是指其面的个数是有限的,而无限多面体则是相反。
2. 多面体的特点(1)多边形:作为多面体的面,每个面都是一个多边形,它们可以是三角形、四边形、五边形等。
(2)顶点:多面体的每个面都有一个共同的顶点,通过这些顶点可以确定多面体的形状。
(3)棱:相邻的面通过棱相连,棱是多面体的边界线段。
(4)角:多面体的每个面都有一个顶点,通过顶点可以形成多面体的各个角。
3. 多面体的分类多面体可以根据其面的形状和个数进行分类。
以下是几种常见的多面体:(1)三棱柱:由一个底面为三角形,且与底面平行的三个面围成的多面体。
(2)四棱柱:由一个底面为四边形,且与底面平行的四个面围成的多面体。
(3)四棱锥:由一个底面为四边形,以及与底面不共面的四个三角形面围成的多面体。
(4)正方体:由六个面都为正方形的多面体。
(5)正八面体:由八个面都为正三角形的多面体。
(6)正十二面体:由十二个面都为正五边形的多面体。
4. 多面体的性质多面体具有一些独特的性质,如:(1)面、顶点和棱的关系:设多面体的面数为F,顶点数为V,棱数为E,则有欧拉公式 F + V = E + 2。
(2)面的角和:每个面的角和恒为360°。
(3)对称性:多面体可以存在各种对称性,如旋转对称、镜像对称等。
总结:多面体是立体几何中最基本的几何物体,由平面多边形组成,具有面、顶点和棱等特点。
根据其面的形状和个数,多面体可以分为不同的种类。
多面体具有一系列特定的性质和规律,通过研究多面体的性质,我们可以深入理解立体几何的基本原理。