空间几何体与简单组合体的结构特征
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⾼⼀数学知识点总结_空间⼏何体的结构知识点⾼⼀数学怎么学? 学⽣学习期间,在课堂的时间占了⼀⼤部分。
因此听课的效率如何,决定着学习的基本状况,今天⼩编在这给⼤家整理了⾼⼀数学知识点总结,接下来随着⼩编⼀起来看看吧!⾼⼀数学知识点总结(⼀)空间⼏何体的结构知识点1、静态的观点有两个平⾏的平⾯,其他的⾯是曲⾯;动态的观点:矩形绕其⼀边旋转形成的⾯围成的旋转体,象这样的旋转体称为圆柱。
2、定义:以矩形的⼀边所在直线为旋转轴,其余各边旋转⽽形成的的曲⾯所围成的旋转体叫做圆柱,旋转轴叫圆柱的轴;垂直于旋转轴的边旋转⽽成的圆⾯叫做圆柱的底⾯;平⾏于圆柱轴的边旋转⽽成的⾯叫圆柱的侧⾯,圆柱的侧⾯⼜称圆柱的⾯。
⽆论转到什么位置,不垂直于轴的边都叫圆柱侧⾯的母线。
表⽰:圆柱⽤表⽰轴的字母表⽰。
规定:圆柱和棱柱统称为柱体。
3、静态观点:有⼀平⾯,其他的⾯是曲⾯;动态的观点:直⾓三⾓形绕其⼀直⾓旋转形成的⾯围成的旋转体,像这样的旋转体称为圆锥。
4、定义:以直⾓三⾓形的⼀条直⾓边所在的直线为旋转轴,其余两边旋转⽽形成的⾯所围成的旋转体叫做圆锥。
旋转轴叫圆锥的轴;垂直于旋转轴的边旋转⽽成的圆⾯成为圆锥的底⾯;不垂直于旋转轴的边旋转⽽成的曲⾯叫圆锥的侧⾯,圆锥的侧⾯⼜称圆锥的⾯,⽆论旋转到什么位置,这条边都叫做圆锥侧⾯的母线。
表⽰:圆锥⽤表⽰轴的字母表⽰。
规定:圆锥和棱锥统称为锥体。
5、定义:以半直⾓梯形垂直于底边的腰所在的直线为旋转轴,其余各边旋转⽽形成的曲⾯所围成的⼏何体叫圆台。
还可以看成⽤平⾏于圆锥底⾯的平⾯截这个圆锥,截⾯于底⾯之间的部分。
旋转轴叫圆台的轴。
垂直于旋转轴的边旋转⽽形成的圆⾯称为圆台的底⾯;不垂直于旋转轴的边旋转⽽成的曲⾯叫做圆台的侧⾯,⽆论转到什么位置,这条边都叫圆台侧⾯的母线。
表⽰:圆台⽤表⽰轴的字母表⽰。
规定:圆台和棱台统称为台体。
6、定义:以半圆的直径所在的直线为旋转轴,将半圆旋转⼀周所形成的曲⾯称为球⾯,球⾯所围成的旋转体称为球体,简称为球。
空间几何体的结构特征及三视图和直观图考纲要求1.了解和正方体、球有关的简单组合体的结构特征,理解柱、锥、台、球的结构特征.2.能画出简单空间图形(长方体、球、圆柱、圆锥、棱柱等简易组合)的三视图,会用斜二测画法画出它们的直观图.3.会用平行投影与中心投影两种方法画出简单空间图形的三视图或直观图,了解空间图形的不同表示形式.4.能识别三视图所表示的空间几何体;理解三视图和直观图的联系,并能进行转化.考情分析1.三视图是新增加的内容,是高考的热点和重点,几乎年年考.2.柱、锥、台、球及简单组合体的结构特征及性质是本节内容的重点,也是难点.3.以选择、填空题的形式考查,有时也会在解答题中出现.教学过程基础梳理空间几何体的直观图常用画法来画,其规则是(1)原图形中x轴、y轴、z轴两两垂直,直观图中,x′轴、y′轴的夹角为,z′轴与x′轴和y′轴所在平面.(2)原图形中平行于坐标轴的线段,直观图中仍分别.平行于x轴和z轴的线段在直观图中保持原长度,平行于y轴的线段长度在直观图中.五、三视图几何体的三视图括、、,分别是从几何体的、、观察几何体画出的轮廓线.双基自测1.(教材习题改编)无论怎么放置,其三视图完全相同的几何体是() A.正方体B.长方体C.圆锥D.球2.一个简单几何体的正视图、侧视图如图所示,则其俯视图不可能为:①长方形;②正方形;③圆;④椭圆.其中正确的是()A.①②B.②③C.③④D.①④3.若一个底面是正三角形的直三棱柱的正视图如图所示,则其侧面积等于()A. 3 B.2C.2 3 D.64.如果圆锥的侧面展开图是半圆,那么这个圆锥的顶角(圆锥轴截面中两条母线的夹角)是________.5.(2011·山东高考改编)如图是长和宽分别相等的两个矩形.给定下列三个命题:①存在三棱柱其正视图、俯视图如图;②存在四棱柱,其正视图、俯视图如图;③存在圆柱,其正视图、俯视图如图.其中真命题的序号是________.1.对三视图的认识及三视图画法(1)空间几何体的三视图是该几何体在三个两两垂直的平面上的正投影,并不是从三个方向看到的该几何体的侧面表示的图形.(2)在画三视图时,重叠的线只画一条,能看见的轮廓线和棱用实线表示,挡住的线要画成虚线.(3)三视图的正视图、侧视图、俯视图分别是从几何体的正前方、正左方、正上方观察几何体用平行投影画出的轮廓线.2.对斜二测画法的认识及直观图的画法(1)在斜二测画法中,要确定关键点及关键线段.“平行于x轴的线段平行性不变,长度不变;平行于y轴的线段平行性不变,长度减半.”(2)按照斜二测画法得到的平面图形的直观图,其面积与原图形的面积有以下关系:S直观图=24S原图形,S原图形=22S直观图.典例分析考点一、空间几何体的结构特征[例1](2011·广东高考)正五棱柱中,不同在任何侧面且不同在任何底面的两顶点的连线称为它的对角线,那么一个正五棱柱对角线的条数共有()A.20B.15C.12 D.10[巧练模拟]——————(课堂突破保分题,分分必保!)1.(2012·南昌模拟)如图:在透明塑料制成的长方体ABCD-A1B1C1D1容器内灌进一些水,将容器底面一边BC固定于地面上,再将容器倾斜,随着倾斜度的不同,有下列四个说法:①水的部分始终呈棱柱状;②水面四边形BFGH的面积不改变;③棱A1D1始终与水面EFGH平行;④当E∈AA1时,AE+BF是定值.其中正确说法是()A.①②③B.①③C.①②③④D.①③④2.(2012·温州五校第二次联考)下图是一个正方体的展开图,将其折叠起来,变成正方体后的图形可能是()[冲关锦囊]几种常见的多面体的结构特征(1)直棱柱:侧棱垂直于底面的棱柱.特别地,当底面是正多边形时,叫正棱柱(如正三棱柱,正四棱柱).(2)正棱锥:底面是正多边形,且顶点在底面的射影是底面中心的棱锥.特别地,各条棱均相等的正三棱锥又叫正四面体.考点二、几何体的三视图[例2] (2011·新课标全国卷)在一个几何体的三视图中,正视图和俯视图如图所示,则相应的侧视图可以为( )[巧练模拟]———————(课堂突破保分题,分分必保!) 3.(2012·西安模拟)如图,某几何体的正视图与侧视图都是边长为1 的正方形,且体积为12,则该几何体的俯视图可以是 ( )[冲关锦囊]三视图的长度特征三视图中,正视图和侧视图一样高,正视图和俯视图一样长,侧视图和俯视图一样宽.即“长对正,宽相等,高平齐”.[注意] 画三视图时,要注意虚、实线的区别.考点三、空间几何体的直观图例3.已知正三角形ABC 的边长为a ,那么△ABC 的平面直观图△A ′B ′C ′的面积为( ). A.34a 2 B.38a 2 C.68a 2 D.616a 2 解析 如图①②所示的实际图形和直观图.由斜二测画法可知,A ′B ′=AB =a ,O ′C ′=12OC =34a ,在图②中作C ′D ′⊥A ′B ′于D ′, 则C ′D ′=22O ′C ′=68a . ∴S △A ′B ′C ′=12A ′B ′·C ′D ′=12×a ×68a =616a 2.答案 D直接根据水平放置的平面图形的直观图的斜二测画法规则即可得到平面图形的面积是其直观图面积的22倍,这是一个较常用的重要结论.[巧练模拟]———————(课堂突破保分题,分分必保!)如图,矩形O ′A ′B ′C ′是水平放置的一个平面图形的直观图,其中O ′A ′=6 cm ,O ′C ′=2 cm ,则原图形是( ). A .正方形 B .矩形C .菱形D .一般的平行四边形一、选择题1.(2012·惠州模拟)下列四个几何体中,几何体只有正视图和侧视图相同的是( )A .①②B .①③C .①④D .②④2.(2011·浙江高考)若某几何体的三视图如图所示,则这个几何体的直观图可以是()3.给出下列命题:①如果一个几何体的三视图是完全相同的,则这个几何体是正方体;②如果一个几何体的正视图和俯视图都是矩形,则这个几何体是长方体;③如果一个几何体的三视图都是矩形,则这个几何体是长方体;④如果一个几何体的正视图和侧视图都是等腰梯形,则这个几何体是圆台,其中正确命题的个数是()A.0 B.1C.2 D.34.如图△A′B′C′是△ABC的直观图,那么△ABC是()A.等腰三角形B.直角三角形C.等腰直角三角形D.钝角三角形5.如图,已知三棱锥的底面是直角三角形,直角边长分别为3和4,过直角顶点的侧棱长为4,且垂直于底面,该三棱锥的正视图是()解析:三棱锥的正视图应为高为4,底面边长为3的直角三角形.答案:B二、填空题6.(2012·长沙模拟)用单位正方体块搭一个几何体,使它的正视图和俯视图如图所示,则它的体积的最大值为________,最小值为________.解析:由俯视图及正视图可得,如图所示,由图示可得体积的最大值为14,体积的最小值为9.答案:1497.给出下列命题:①在正方体上任意选择4个不共面的顶点,它们可能是正四面体的4个顶点;②底面是等边三角形,侧面都是等腰三角形的三棱锥是正三棱锥;③若有两个侧面垂直于底面,则该四棱柱为直四棱柱;④一个棱锥可以有两条侧棱和底面垂直;⑤一个棱锥可以有两个侧面和底面垂直;⑥所有侧面都是正方形的四棱柱一定是正方体.其中正确命题的序号是________.解析:①正确,正四面体是每个面都是等边三角形的四面体,如正方形ABCD-A1B1C1D1中的四面体A-CB1D1;②错误,如图所示,底面△ABC为等边三角形,可令AB=VB=VC=BC=AC,则△VBC为等边三角形,△VAB和△VCA均为等腰三角形,但不能判定其为正三棱锥;③错误,必须是相邻的两个侧面;④错误,如果有两条侧棱和底面垂直,则它们平行,不可能;⑤正确,当两个侧面的公共边垂直于底面时成立;⑥错误,当底面是菱形时,此说法不成立,所以应填①⑤.答案:①⑤。
简单组合体的结构特征首先,简单组合体具有明确定义的几何形状。
每个简单物体的几何形状可以是基本的几何体,如立方体、圆柱体、圆锥体等,也可以是自定义的形状。
每个简单物体都具有确定的尺寸、表面形状和边界,这些几何参数决定了它们在组合体中的位置和相互之间的关系。
其次,简单组合体具有确定的组合关系。
多个简单物体可以通过连接、堆叠、平移、旋转等方式组合在一起,形成复杂的结构。
组合关系可以是紧密连接的,如接缝无缝衔接的构件;也可以是间接连接的,如通过螺栓、焊接等方式连接的构件;还可以是外部约束的,如支撑、固定、挂吊等。
组合关系决定了简单物体之间的相对位置和运动关系。
第三,简单组合体具有确定的材质和物性。
每个简单物体都由一种或多种材质构成,其物性如弹性、硬度、重量、导热性等对组合体的性能和功能有重要影响。
在实际应用中,选择合适的材料和物性参数可以满足结构的强度、刚度、耐久性、防腐蚀等要求。
第四,简单组合体具有确定的载荷和边界条件。
在现实应用中,组合体通常需要承受各种静力和动力载荷,如重力、风荷载、振动等。
此外,组合体还可能受到约束条件的限制,如支撑、固定、边界约束等。
载荷和边界条件的确定对于结构的安全性和合理性至关重要。
第五,简单组合体具有明确的功能和用途。
通过合理设计和组合,简单物体可以构成功能复杂的结构体,如建筑物、机械装置、航天器等。
其功能可以是承重、支撑、隔离、连接、导向等。
为了实现特定的功能,还需要考虑材料选型、结构形式、制造工艺等方面的因素。
总之,简单组合体的结构特征可以通过几何形状、组合关系、材质和物性、载荷和边界条件以及功能和用途等方面来描述。
通过合理的设计和组合,可以实现各种结构的要求,从而满足不同领域的应用需求。
高一下学期数学知识要点“立体几何初步”一.“空间几何体”:1.柱、锥、台、球的结构特征:I棱柱:(1)概念:如果一个多面体有两个面互相平行,而其余每相邻两个面的交线互相平行。
这样的多面体叫做棱柱。
棱柱中两个互相平行的面叫棱柱的底面,其余各个面都叫棱柱的侧面,两个侧棱的公共边叫做棱柱的侧棱,棱柱中两个底面间的距离叫棱柱的高。
(2)分类:①按侧棱是否与底面垂直分类:分为斜棱柱和直棱柱。
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;②按底面边数的多少分类:底面分别为三角形,四边形,五边形…、分别称为三棱柱,四棱柱,五棱柱,…II棱锥:(1)概念:如果一个多面体的一个面是多边形,其余各个面是有一个公共顶点的三角形,那么这个多面体叫棱锥。
在棱锥中有公共顶点的各三角形叫做棱锥的侧面,棱锥中这个多边形叫做棱锥的底面,棱锥中相邻两个侧面的交线叫做棱锥的侧棱,棱锥中各侧棱的公共顶点叫棱锥的顶点。
棱锥顶点到底面的距离叫棱锥的高,过棱锥不相邻的两条侧棱的截面叫棱锥的对角面。
(2)分类:按照棱锥底面多边形的边数可将棱锥分为:三棱锥、四棱锥、五棱锥…(3)正棱锥的概念:如果一个棱锥的底面是正多边形,且顶点在底面的射影是底面的中心,这样的棱锥叫正棱锥。
III棱台: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,原棱锥的底面和截面分别叫做棱台的下底面和上底面。
IV圆柱的概念:以矩形的一边所在的直线为轴旋转,其余三边旋转所成的曲面所围成的几何体。
旋转轴叫做圆柱的轴,垂直于轴的边旋转而成的圆面叫做圆柱的底面,平行于轴的边旋转而成的曲面叫做圆柱的侧面;无论旋转到什么位置,不垂直于轴的边叫做圆柱侧面的母线。
V圆锥的概念:以直角三角形的一条直角边为旋转轴,旋转一周所成的曲面所围成的几何体;VI圆台的概念:用一个平行于圆锥底面的平面去截圆锥,截面和底面之间的部分;VII球的定义:第一定义:以半圆的直径所在直线为旋转轴,半圆面旋转一周形成的旋转体叫球体,简称球。
粤教版必修二数学目录
第一章空间几何体
1.1空间几何体的结构
柱、锥、台、球的结构特征
简单组合体的结构特征
1.2空间几何体的三视图和直观图
中心投影与平行投影
空间几何体的三视图
空间几何体的直观图
1.3空间几何体的表面积与体积
柱体、锥体、台体的表面积与体积
球的体积和表面积
第二章点、直线、平面之间的位置关系
2.1空间点、直线、平面之间的位置关系
平面
空间中直线与直线之间的位置关系
空间中直线与平面之间的位置关系
平面与平面之间的位置关系
2.2直线、平面平行的判定及其性质直线与平面平行的判定
平面与平面平行的判定
直线与平面平行的性质
平面与平面平行的性质
2.3直线、平面垂直的判定及其性质直线与平面垂直的判定
平面与平面垂直的判定
直线与平面垂直的性质
平面与平面垂直的性质
第三章直线与方程
3.1直线的倾斜角与斜率
倾斜角与斜率
两条直线平行于垂直的判定
3.2直线的方程
直线的点斜式方程
直线的两点式方程
指向的一般式方程
3.3直线的交点坐标与距离公式
两条直线的交点坐标
两点间的距离
点到直线的距离
两条平行线之间的距离第四章园与方程
4.1圆的方程
圆的标准方程
圆的一般方程
4.2直线、圆的位置关系直线与圆的位置关系
圆与圆的位置关系
直线与圆的方程的应用4.3空间直角坐标系
空间直角坐标系
空间两点间的距离公式。
空间几何体的结构(2)——球简单组合体的结构特征教学分析:立体几何是研究现实世界中物体的形状、大小与位置关系的学科,只有把我们周围的物体形状正确迅速分解开,才能清醒地认识几何学,为后续学习打下坚实的基础,简单几何体(柱体、椎体、台体和球)是构成简单组合体的基本元素,本节主要是让学生在学习了柱、锥、台、球的基础上,运用它们的结构特征来描述简单组合体的结构特征。
教学目标:1、掌握简单组合体的概念、学会观察、分析图形、提高空间想象能力和几何直观能力。
2、能够描述现实生活中简单的结构,学会通过建立几何模型来研究空间图形,培养学生的数学建模思想。
教学重难点:描述简单组合体的结构特征问题回顾:在上一节课中_______________是三个基本的多面体,______________是三个基本的旋转体,其中棱柱和圆柱统称为_______,_______和_______统称为锥体,棱台和圆台统称为_______.除此之外,在我们的生活中还有一个最常见的空间几何体是什么?问题探究:思考1:现实生活中有哪些物体是球状几何体___________________________ 思考2: 从旋转的角度分析,球是由什么图形绕哪条直线旋转而成的?______________以半圆的直径所在直线为_________,半圆面旋转一周形成的旋转体叫做______,简称球.思考3:半圆的圆心、半径、直径,在球体中分别叫做球的______、球的_____、球的_____球的_______叫做球面.那么球的半径还可怎样理解______________.思考4:用一个平面去截一个球,截面是什么图形__________思考5:如图设球的半径为R,截面圆半径为r,球之间的关系如何____________思考6: 棱柱、棱锥、棱台都是多面体,但它们有本质的区别.如果棱台上底面的大小发生变化,它与棱柱、棱锥有什么关系____________________________________________思考7:现实世界中几何体的形状各种各样,除了柱体、锥体、台体和球体等简单几何体外,还有大量的几何体是由这些简单几何体组合而成的,这些几何体叫做简单组合体.你能说出周围物体所示的几何体是由哪些简单几何体组合而成的吗?思考8:试说明下列几何体分别是怎样组成的?____________________思考9: 一般地,简单组合体的构成有那几种基本形式_____________________ 思考10: 试说明如图所示的几何体的结构特征.________________例题分析:例1 如图,AB 为圆弧BC 所在圆的直径,45BAC ∠=,将这个平面图形绕直线AB 旋转一周,得到一个组合体,试说明这个组合体的结构特征.例2 如图,四边形ABCD 为平行四边形,EF ∥AB ,且EF<AB ,试说明这个简单组合体的结构特征.ABCD例3 如图,各棱长都相等的三棱锥内接于一个球,则经过球心的一个截面图形可能是 .ABCDEFABCDEF例4 已知球的半径为10cm,一个截面圆的面积是36 cm2,则球心到截面圆圆心的距离是 .小结与反思:课后作业:P9习题1.1A组:3。