平面与立体立体图形的展开图
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探索立体图形与平面展开图立体图形是在空间中具有长度、宽度和高度的物体,而平面展开图则是将立体图形展开成一个平面图形。
在几何学中,我们常常需要通过平面展开图来分析和研究立体图形的性质和特点。
本文将探索立体图形与平面展开图之间的关系,并介绍相关的概念和应用。
一、立体图形的定义及常见种类立体图形是指在三维空间中具有体积的几何形体。
常见的立体图形包括正方体、长方体、圆柱体、圆锥体和球体等。
这些立体图形都有各自独特的性质和特点。
1. 正方体:正方体是指六个面都是正方形的立体图形。
它具有六个面、八个顶点和十二条棱。
正方体的每个面都是相等的正方形,棱和角均相等。
2. 长方体:长方体是指六个面都是矩形的立体图形。
它具有六个面、八个顶点和十二条棱。
长方体的每个面都是相等的矩形,棱和角均相等。
3. 圆柱体:圆柱体是指两个平行的圆底面与连接它们的侧面组成的立体图形。
圆柱体具有三个面、两个底面、两个顶面和一个侧面。
4. 圆锥体:圆锥体是指一个圆锥底面和连接它们的侧面组成的立体图形。
圆锥体具有两个面、一个底面、一个顶面和一个侧面。
5. 球体:球体是指所有点到给定点的距离都相等的集合。
球体具有一个表面,没有任何棱和顶点。
二、立体图形的平面展开图平面展开图是将立体图形展开成一个平面图形,以便观察和研究立体图形的各个部分。
平面展开图的制作过程需要注意几个关键步骤。
1. 边的展开:首先,需要确定立体图形的各条边在平面展开图上的位置。
边的展开要根据立体图形的几何性质和形状来进行。
具体方法包括将边延长、折叠和旋转等操作。
2. 面的展开:其次,需要将立体图形的各个面展开到平面上,并将其完整地表示出来。
面的展开要根据立体图形的形状和位置来确定。
可以使用多种方法,如切割、折叠和映射等。
3. 标记和标示:最后,在平面展开图上添加必要的标记和标示,以方便观察和分析。
这包括标记边长、角度、面积等相关信息,以及标示出各个面之间的关系和连接方式。
通过制作平面展开图,我们可以更加清晰地理解立体图形的结构和性质。
立体图形的表面展开图例题与讲解(总4页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--立体图形的表面展开图1.圆柱、圆锥、棱柱的表面展开图将一个几何体的外表面展开,就像打开一件礼物的包装纸.礼物外形不同,包装纸的形状也各不相同.那么我们熟悉的一些几何体,如圆柱、圆锥、棱柱的表面展开图是什么形状呢(1)圆柱的表面展开图是两个圆(作底面)和一个长方形(作侧面).(2)圆锥的表面展开图是一个圆(作底面)和一个扇形(作侧面).(3)棱柱的表面展开图是两个完全相同的多边形(作底面)和几个长方形(作侧面).【例1】如图,将图中的阴影部分剪下来,围成一个几何体的侧面,使AB,DC重合,则所围成的几何体图形是().解析:此题可用排除法.因为阴影部分是个扇环,而圆柱的侧面展开图是长方形,所以排除A;圆锥的侧面展开图是扇形,所以排除B;长方体的侧面展开图是长方形,所以C 也要排除;故选D.答案:D2.正方体的表面展开图(1)正方体的表面展开图按展开图中正方形所在的行数及正方形的个数,归纳起来有四种情形,各种类型的共同特点是行与行之间有且只有一个“日”型结构,由此可知正方体的展开图不会出现如下面图形所示的“凹”字型和“田”字型结构,因为这里的行与行之间出现了两组“日”型结构.(2)正方体展开图中相对面的寻找技巧:相间的两个小正方形(中间隔着一个小正方形)是正方体的两个对面,如图1中的A面和B面;‘Z’字两端处的小正方形是正方体的对面,如图2、图3的A面和B面.此种方法简称为“相间、‘Z’端是对面”.解技巧正方体的表面展开图的判断思路(1)是否满足四种阵型中的一种;(2)行与行之间有且只有一个“日”型结构.【例2】一个正方形的每一个面上都写有一个汉字,其平面展开图如图所示,那么在该正方形中,与“爱”相对的字是().A.家B.乡C.孝D.感解析:本题以热爱家乡为素材,考查正方体的表面展开图.解题时可亲自动手剪一剪、折一折,即可得到与“爱”相对的字是“乡”;另外也可对展开图加以分析,根据展开图对面之间不能有公共边或公共的顶点,“爱”的对面不可能是“我”或“家”,折叠起来后“孝”、“感”与“爱”相邻,所以“爱”的对面不可能是“孝”、“感”,所以与“爱”相对的字是“乡”;但如果本题应用正方体展开图的对面寻找技巧——“相间、‘Z’端是对面”来解决,会非常简单,由相间的两个小正方形(中间隔着一个小正方形)是正方体的两个对面易知“爱”与“乡”相对.答案:B【例3】如图是正方体的展开图,则原正方体相对两个面上的数字和最小是().A.4 B.6 C.7D.8解析:将展开图还原成正方体,2和6相对,3和4相对,1和5相对,则原正方体相对两个面上的数字和最小为6.答案:B谈重点解决正方体展开图问题的关键熟练掌握正方体展开图的对面寻找技巧可以有效降低解题的难度,起到事半功倍的效果.3.正方体表面展开图的应用如果不考虑由于旋转等造成的相对位置的不同,正方体表面展开图一共有11个.正方体表面展开图的特点是每一个顶点周围的棱不超过三条.(1)“1–4–1”型有6个,其中通过“1”的移动可以由一个得到另外的5个,如图.(2)“1–3–2”型有3个,其中通过“1”的移动可以由1个得到另外的2个,如图.(3)“3–3”型有一个,“2–2–2”型有一个,如图.【例3-1】一个正方体的每一个面上都写着一个汉字,其表面展开图如图所示,那么,在该正方体中和“超”所对的汉字是__________.解析:这是“1–3–2”型的正方体表面展开图.根据展开图可知对面之间不能有公共边或公共顶点,所以“超”字的对面不能是“沉”、“着”、“越”,根据上下相对和左右相对,由于“信”和“着”相对,“着”和“超”相邻,所以“信”和“超”相邻.这样和“超”相对的字只能是“自”.答案:自【例3-2】六一儿童节时,阿兰准备用硬纸片通过裁剪、折叠制作一个封闭的正方体礼盒.她先在硬纸片上设计了一个如图1所示的裁剪方案(实线部分),经裁剪、折叠后成为一个封闭的正方体礼盒.请你参照如图,帮她设计另外两种不同的裁剪方案,使之经裁剪、折叠后也能成为一个封闭的正方体礼盒.图1 图2分析:阿兰设计的是正方体的11种展开图中的一种,可以从剩下的10种展开图中任选两种在如图的小方格中画出.解:如图2所示.4.其他立体图形展开图的应用由平面图形围成的立体图形叫多面体,其表面展开图可以有不同的形状.应多实践,观察,并大胆想象立体图形与表面展开图的关系.立体图形的表面展开图包括侧面展开图和底面展开图,画立体图形的展开图时,一定先观察立体图形的每一个面的形状.圆柱的侧面展开图是长方形,底面是圆;圆锥的侧面展开图是扇形,底面是圆;n棱柱的侧面展开图是n个高相等的长方形,底面是n边形;n棱锥的侧面展开图是n个三角形,底面是n边形.【例4】小新的茶杯是圆柱形,如图所示.左边下方有一只蜘蛛,从A处爬行到对面的中点B处,如果蜘蛛爬行路线最短,请画出这条最短路线图.分析:先画出圆柱的侧面展开图,再连接得到最短路线.解:如图所示.5.立体图形展开图的应用立体图形展开图的考查一般以选择题为主要方式,答案的获得需要学生经历一定的实验操作过程,当然学生也可以将操作活动转化为思维活动,在头脑中模拟(想象)折纸、翻转活动,较好地考查了学生的空间观念.解决此类问题,要充分考虑带有各种符号和各种图案的面的特点及位置,解题时,先正确画出立体图形的表面展开图,再仔细观察图案以及符号的不同特点,从而选出正确的答案.有时,根据图案的位置和方向可以先把一些很明显的不符合题目要求的选择项先排除掉,再一步步的寻找正确的选项.要想灵活解决此类问题,一要熟练掌握立体图形展开图的基本知识和解题技巧;二要充分发挥自己的空间想象力;三要不断积累生活经验和解题经验.【例5-1】如图所示的正方体的展开图是().解析:利用正方体及其表面展开图的特点解题.选项A和选项D折叠后,箭头不指向白三角形,C项折叠后与原正方体不符.B折叠后与原正方体相同.故选B.答案:B【例5-2】图1是由白色纸板拼成,将其中两面涂上颜色,如图2所示.下列四个中哪一个是图2的表面展开图().解析:由图中阴影部分的位置,首先可以排除B,D,又阴影部分正方形在左,三角形在右.故选A.答案:A。
初一数学立体图形的展开图中考要求例题精讲正方形展开图的知识要点:第一类:有6种。
特点:是4个连成一排的正方形,其两侧各有一个正方形.简称“141型”第二类:有3种。
特点:是有3个连成一排的正方形,其两侧分别有1个和两个相连的正方形;简称“132型”第三类:仅有一种。
特点:是两个连成一排的正方形的两侧又各有两个连成一排的正方形;简称“222型”第四类:仅有1种,三个连成一排的正方形的一侧,还有3个连成一排的正方形,可简称“33型”正方形展开图的识别方法:1.排除法:(1)由少于或多于6个的正方形组成的图形不是正方形的平面展开图(2)有“凹”字型或“田”字型部分的平面图形不是正方体的展开图2.对比法:对照上面的四种规则进行对照;从展开图可以看出,在正方形的展开图中不会出现如下图所示的“凹”字型和“田”字型结构。
模块一长方体的展开图长方体展开图【例1】下列图形中,不能表示长方体平面展开图的是()A.B.C.D.【解析】由平面图形的折叠及正方体的展开图解题.选项A,B,C经过折叠均能围成长方体,D两个底面在侧面的同一侧,缺少一定底面,所以不能表示长方体平面展开图.故选D.【答案】D【巩固】如图是无盖长方体盒子的表面展开图(重叠部分不计),则盒子的容积为()A.4 B.6 C.12 D.15【解析】由图可知,无盖长方体盒子的长是3,宽是2,高是1,所以盒子的容积为3×2×1=6.盒子的容积为3×2×1=6.故选B.【答案】B【巩固】下图是一个长方体纸盒的展开图,请把-5,3,5,-1,-3,1分别填入六个长方形,使得按虚线折成长方体后,相对面上的两数互为相反数.【解析】根据题意,找到相对的面,把互为相反数的数字分别填入即可.【答案】如下图:正方体展开图【例2】下列图形中为正方体的平面展开图的是()A.B.C.D.【解析】由四棱柱四个侧面和上下两个底面的特征可知,A,B,D上底面不可能有两个,故不是正方体的展开图.选项C可以拼成一个正方体.【答案】C【巩固】将一个正方体沿某些棱展开后,能够得到的平面图形是()A.B.C.D.【解析】本题考查图形的展开与折叠中,正方体的常见的十余种展开图有关内容.可将这四个图折叠后,看能否组成正方形.A、出现了田字格,故不能;B、D、上底面不可能有两个,故不是正方体的展开图;C、可以拼成一个正方体.故选C.【答案】C【例3】一个正方体的表面展开图可以是下列图形中的()A.B.C.D.【解析】A,B,D折叠后有一行两个面无法折起来,从而缺少面,不能折成正方体,只有C是一个正方体的表面展开图.故选C.【答案】C【巩固】下列图形中,不是正方体表面展开图的是()A.B.C.D.【解析】A、B、C经过折叠均能围成正方体,D、折叠后第一行两个面无法折起来,不能折成正方体.【答案】D【巩固】将如图所示表面带有图案的正方体沿某些棱展开后,得到的图形是()A.B.C.D.【解析】由平面图形的折叠及立体图形的表面展开图的特点解题.注意带图案的三个面相交于一点.而通过折叠后A、B都不符合,且D折叠后图案的位置正好相反,所以能得到的图形是C.【答案】C.【例4】将如图正方体的相邻两面上各画分成九个全等的小正方形,并分别标上O、×两符号.若下列有一图形为此正方体的展开图,则此图为()A、B、C、D、【解析】此题主要根据O、×两符号的上下和左右位置判断,可用排除法.由已知图可得,O、×两符号的上下位置不同,故可排除A、B;又注意到O、×两符号之间的空行有3列.【答案】C.【巩固】如图,哪一个是左边正方体的展开图()A.B.C.D.【解析】本题考查正方体的表面展开图及空间想象能力.在验证立方体的展开图式,要细心观察每一个标志的位置是否一致,然后进行判断.根据有图案的表面之间的位置关系,正确的展开图是D.【答案】故选D.【点评】学生对相关图的位置想象不准确,从而错选,解决这类问题时,不妨动手实际操作一下,即可解决问题.【例5】下面哪个图形不是正方体的展开图()A.B.C.D.【解析】选项A,B,C折叠后都可以围成正方体,而D折叠后折叠后第一行两个面无法折起来,而且下边没有面,不能折成正方体.【答案】D.【巩固】一个无盖的正方体盒子的平面展开图可以是下列图形中的()A.只有图①B.图①、图②C.图②、图③D.图①、图③【解析】图②,经过折叠后,没有上下底面,侧面是由5个正方形组成,与正方体的侧面是4个正方形围成不相符,所以不是无盖的正方体盒子的平面展开图.【答案】D.【巩固】如图,是一个正方体盒子(6个面)的侧面展开图的一部分,请将它补充完整.【解析】根据正方体的展开图特点补全即可,答案不唯一.正方体的展开图如下:(答案不唯一),最后一个图形不符合.【答案】略模块二圆柱、圆锥的侧面展开图圆柱体【例6】圆柱的侧面展开图形是()A.圆B.矩形C.梯形D.扇形【解析】略【答案】B【巩固】如图,已知MN是圆柱底面的直径,NP是圆柱的高,在高柱的侧面上,过点M,P嵌有一幅路径最短的金属丝,现将圆柱侧面沿NP剪开,所得的侧面展开图是()A.B.C.D.【解析】由平面图形的折叠及立体图形的表面展开图的特点解题.因圆柱的展开面为长方形,MP展开应该是两直线,且有公共点M.故选A.【答案】A【例7】如图,MN是圆柱底面的直径,NO是圆柱的高,在圆柱的侧面上,过点M,P.有一条绕了四周的路径最短的金属丝,现将圆柱侧面沿NO剪开,所得的侧面展开图可以是:【解析】根据两点之间线段最短,剪开后所得的侧面展开图中的金属丝是线段,即可选择.注意P 点在展开图中长边的中点处,圆柱侧面沿NO 剪开,根据两点之间线段最短,剪开后所得的侧面是长方形,P 点在展开图中长边的中点处,金属丝是线段,且从P 点开始到M 点为止.故选②.【答案】②【巩固】底面直径为m 的圆柱体(如图),沿它的一条母线AB (也就是圆柱的高,且AB=h )剪开展平,则圆柱侧面展开后的面积为 .【解析】根据圆柱侧面积=底面周长×高计算即可.圆柱的侧面积=mh π. 【答案】mh π圆锥体【例8】 下列立体图形中,侧面展开图是扇形的是( )A .B.C. D .【解析】根据圆锥的特征可知,侧面展开图是扇形的是圆锥. 【答案】B【巩固】我国运用长征火箭发射了百余颗人造卫星和5次神州飞船.如图是我国航天科技人员自主研究开发的长征系列火箭的立体图形.(火箭圆柱底面圆的周长不等于圆柱的高) (1)请你画出火箭的平面展开图,并标上字母. (2)写出平面图形中所有相等的量.【解析】结合圆柱和圆锥的侧面展开图的特征解题.(1)如右图.(2)OA OB =,CB ED AB ==,BE CD =,90B C D E ∠=∠=∠=∠=.【答案】同解析.模块二其他立体图形的展开图【例9】若下列只有一个图形不是右图的展开图,则此图为何?()A.B.C.D.【解析】选项D的四个三角形面不能折叠成原图形的四棱锥,而是有一个三角形面与正方形面重合,故不能组合成原题目的立体图形.【答案】故选D.【巩固】图1是由白色纸板拼成的立体图形,将此立体图形中的两面涂上颜色,如图2所示.下列四个图形中哪一个是图2的展开图()A、B、C、D、【解析】由平面图形的折叠及立体图形的表面展开图的特点解题.由图中阴影部分的位置,首先可以排除B、D,又阴影部分正方形在左,三角形在右.【答案】故选A.【例10】下列四个图中,是三棱锥的表面展开图的是()A.B.C.D.【解析】三棱锥的四个面都是三角形,还要能围成一个立体图形,可排除C,D,而A不能围成立体图形,故可得答案.【答案】B.【巩固】下面四个图形中,是三棱柱的平面展开图的是()A.B.C.D.【解析】根据三棱柱的展开图的特点作答.A、是三棱柱的平面展开图;B、是三棱锥的展开图,故不是;C、是四棱锥的展开图,故不是;D、两底在同一侧,也不符合题意.故选A.【答案】A【例11】下列图形中,不是三棱柱的表面展开图是()A.B.C.D.【解析】利用棱柱及其表面展开图的特点解题.A、B、C中间三个长方形能围成三棱柱的侧面,上、下两个三角形围成三棱柱的上、下两底面,故均能围成三棱柱,均是三棱柱的表面展开图.D围成三棱柱时,两个三角形重合为同一底面,而另一底面没有.故D不能围成三棱柱.【答案】故选D.【例12】如图是一个正四面体,它的四个面都是正三角形,现沿它的三条棱AC、BC、CD剪开展成平面图形,则所得的展开图是()A 、B 、C 、D 、【解析】亲自动手具体操作,或根据三棱锥的图形特点作答.根据三棱锥的图形特点,可得展开图为B .【答案】B .【例13】 哪种几何体的表面能展成如图所示的平面图形?需剪几条棱才能得到如此形状的平面图?你是怎样数出来的?请总结其规律.【解析】侧面为五个长方形,底边为五边形,故原几何体为五棱柱.五棱柱能展成如图所示的平面图形.由五棱柱展开成平面图形,需要剪9条棱.因为五棱柱共有15条棱,7个面,展成平面图形时,7个面需有6条棱相连,共需留下6条棱不剪,所以需剪15-6=9(条)棱. 总结规律:n 棱柱有n+2个面,3n 条棱,展成平面图形时,n+2个面需有n+1条棱相连,故应留下n+1条棱不剪,所以要把n 棱柱展成平面图形,共需剪3n-(n+1)=(2n-1)条棱.【答案】五棱柱;9;()3121n n n -+=-.【例14】 下列图形是某些立体图形的平面展开图,说出这些立体图形的名称.【解析】由平面图形的折叠及常见立体图形的展开图解题.根据图示可知:①五棱锥;②圆柱;③三棱柱.【答案】①五棱锥②圆柱③三棱柱【巩固】图中四个图形是多面体的展开图,你能说出这些多面体的名称吗?【解析】由平面图形的折叠及立体图形的表面展开图的特点解题.6个正方形能围成一个正方体,三个长方形和两个三角形能围成一个三棱柱,一个四边形和四个三角形能围成四棱锥,6个长方形可以围成长方体.【答案】正方体;三棱柱;四棱锥;长方体.课后作业1. 下列各图形中,可以是一个正方体的平面展开图的是()A.B.C.D.【解析】选项A,C折叠后缺少一个底面,而B折叠后缺少一个侧面,所以可以是一个正方体的平面展开图的是D.【答案】故选D.2.把圆锥的侧面展开,会得到的图形是()A.B.C.D.【解析】圆锥的侧面展开图是扇形,故选C.【答案】C3.如图,圆柱体的表面展开后得到的平面图形是()A、B、C、D、【解析】根据圆柱的侧面展开图作答.圆柱体的侧面展开后得到的平面图形是矩形,上下两底是两个圆,故选B.【答案】B4.如图,四种图形各是哪种立体图形的表面展开所形成的?画出相应的四种立体图形.【解析】根据四棱锥、三棱柱、圆柱、圆锥及其表面展开图的特点解答并作图.观察图形,由立体图形及其表面展开图的特点可知相应的立体图形顺次是四棱锥、三棱柱、圆柱、圆锥.作图如下:【答案】同解析.【点评】本题考查了几何体的展开图,可根据所给图形判断具体形状,也可根据所给几何体的面数进行判断.初中数学.图形初步A级.第01讲.教师版Page 11 of 11。
初中数学集体备课活页纸学科初中数学主备人 节次第 周第 节课题 4.1.1 第2课时 从不同的方向看立体图形和立体图形的展开图课时 1 课型 新授课教学目标 1.初步体会从不同的方向观察同一个物体可能 会看到不同的平面图形,能识别简单物体从正面看、从左面看、从上面看的平面图形.2.在平面图形和立体图形互相转换的过程中,初步建立空间观念. 教学重点能由立体图形抽象得到平面图形,能根据得到的平面图形推测出立体图形;立体图形的展开图画法教学难点 由平面图推测出立体图,正确表示立体图形的展开图课 堂 教 学 设 计教学环节教学过程二次备课第一步: 交流预习环节1:教师提问 引入:如图,把茶壶放在桌面上,那么下面五幅图片分别是从哪个方向看得到的?环节2:师友释疑如图,这是一个工件的立体图,设计师常常画出从不同的方向看得到的平面图形来表示它,下面是从正面看、从左面看、从上面看得到的平面图形,你能说出各平面图形是从哪个方位观看得到?第二步: 互助探究环节1:师友探究1.如图是由若干小正方体搭成的几何体,我们分别从正面看、从左面看和从上面看得到的平面图形分别是怎样的呢?请同学们尝试画一画.2.画出正方体、长方体、圆柱体、圆锥、四棱锥、三棱柱从正面、左面、上面看物体得到的平面图形.环节2:教师讲解将一个正方体的表面沿某些棱剪开,能展成哪些平面图形?环节1:师友探究思考:1.观察上面的11种正方体的展开图有没有什么规律?2.小组讨论这些正方体展开图可以分为几类?哪几号展开图可以分为一类,为什么?第三步:分层提高环节1 师友训练1.下列图形中,不是正方体表面展开图的是()2.小明从正面观察如图所示的两个物体,看到的是()A. B. C. D.3.下图是由一些相同的小正方体构成的几何体从正面、左面、上面看得到的三个平面图形,这些相同的小正方体的个数是( )A .4个 B.5个 C.6个 D .7个环节2 教师提升1.下列立体图形的平面展开图是什么?第四步:总结归纳环节1:师友归纳•这节课我学会(懂得)了……•这节课我想对师傅(学友)说……环节2:教师归纳1.从不同方向看平面图,由立体图推平面图,由平面图推测立体图。