几何体的结构特征
- 格式:doc
- 大小:719.50 KB
- 文档页数:5
空间几何体的结构特征例题和知识点总结在我们的日常生活中,各种各样的物体形状各异,而在数学的世界里,我们把这些物体抽象成空间几何体来进行研究。
接下来,让我们一起深入探讨空间几何体的结构特征,并通过一些例题来加深理解。
一、空间几何体的分类空间几何体主要分为多面体和旋转体两大类。
多面体是由若干个平面多边形围成的几何体。
常见的多面体有棱柱、棱锥、棱台等。
棱柱: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。
棱锥:有一个面是多边形,其余各面是有一个公共顶点的三角形。
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。
旋转体是由一个平面图形绕着一条直线旋转所形成的几何体。
常见的旋转体有圆柱、圆锥、圆台、球等。
圆柱: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。
圆锥: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。
圆台: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。
球:以半圆的直径所在直线为轴,半圆面旋转一周形成的几何体。
二、空间几何体的结构特征1、棱柱的结构特征侧棱都平行且相等。
两个底面与平行于底面的截面是全等的多边形。
2、棱锥的结构特征侧面都是三角形。
只有一个顶点。
3、棱台的结构特征上下底面是相似多边形。
各侧棱延长后交于一点。
4、圆柱的结构特征母线平行且相等,都垂直于底面。
两个底面是全等的圆。
5、圆锥的结构特征母线交于顶点。
轴截面是等腰三角形。
6、圆台的结构特征母线延长后交于一点。
上下底面是两个半径不同的圆。
7、球的结构特征球面上任意一点到球心的距离都相等。
三、例题解析例 1:判断下列几何体是否为棱柱。
(1)一个长方体;(2)一个有两个面互相平行,其余各面都是平行四边形的几何体。
解:(1)长方体符合棱柱的定义,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,所以是棱柱。
(2)不一定是棱柱。
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。
几何体的结构特征几何体是具有三维形状的物体,其结构特征包括形状、边、顶点、面以及其他属性。
在几何体的研究中,我们常常关注其形状和各种特征之间的关系,以及如何描述和分类不同的几何体。
首先,几何体的形状是指其外部的轮廓或者内部的结构。
常见的几何体形状包括球体、立方体、圆柱体、圆锥体和棱柱体等。
其次,几何体的边是指连接两个顶点的线段,用来衡量几何体的长度。
例如,在立方体中,每个面上有四个边。
几何体的顶点是指几何体边的交点,也可理解为几何体的角。
例如,在正五边形棱柱体中,每个面上有一个顶点。
几何体的面是指平面区域,由一系列线段连接而成。
几何体的面是三维空间中的二维对象,它们可以是平坦的,也可以是弯曲的。
在立方体中,有六个面。
除了上述基本特征外,几何体还具有其他一些属性。
其中之一是体积,即几何体所占据的空间大小。
体积可以通过测量几何体的长度、宽度和高度来计算。
例如,球体的体积可以通过计算其半径来获得。
另一个属性是表面积,即几何体外部表面的总面积。
表面积可以通过测量几何体的各个面的面积并求和来计算。
例如,立方体的表面积可以通过计算每个面的面积并求和而得到。
几何体还具有性质,例如平行关系、垂直关系和对称性。
平行关系表明两条线或两个面在空间中始终平行。
垂直关系表示两条线或两个面在空间中始终垂直相交。
对称性是指几何体的一部分或整个几何体在一些轴或平面上对称。
此外,几何体还可以通过旋转、平移和缩放来改变其位置和大小。
旋转是指以一个中心为基准,沿着一个轴旋转几何体。
平移是指将几何体沿着平行于一些轴的方向移动。
缩放是指改变几何体的大小,使其更大或更小。
总体而言,几何体的结构特征包括形状、边、顶点、面以及其他属性。
这些特征能够帮助我们描述和分类不同的几何体,并研究它们之间的关系和性质。
《空间几何体》知识点总结一、 空间几何体的结构特征(1)多面体——由若干个平面多边形围成的几何体旋转体一一把一个平面图形绕它所在平面内的一条定直线旋转形成的封闭几何体。
其 中,这条定直线称为旋转体的轴。
(2 )柱,锥,台,球的结构特征1.1棱柱一一有两个面互相平行,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,由这些面所围成的几何体叫做棱柱。
1.2圆柱一一以矩形的一边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 体叫圆柱.2.1棱锥一一有一个面是多边形,其余各面是有一个公共顶点的三角形,由这些面所围成的 几何体叫做棱锥。
2.2圆锥一一以直角三角形的一直角边所在的直线为旋转轴,其余各边旋转而形成的曲面所 围成的几何体叫圆锥。
3.1棱台——用一个平行于底面的平面去截棱锥,我们把截面与底面之间的部分称为棱台 3.2圆台一一用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4.1球一一以半圆的直径所在直线为旋转轴,半圆旋转一周形成的旋转体叫做球体,简称球二、 空间几何体的三视图与直观图1. 投影:区分中心投影与平行投影。
平行投影分为正投影和斜投影。
2. 三视图一一正视图;侧视图;俯视图;是观察者从三个不同位置观察同一个空间几何体而 画出的图形;画三视图的原则: 长对齐、高对齐、宽相等3. 直观图:直观图通常是在平行投影下画出的空间图形。
4. 斜二测法:在坐标系 x'o'y'中画直观图时,已知图形中平行于坐标轴的线段保持平行性 不变,平行于x 轴(或在x 轴上)的线段保持长度不变,平行于y 轴(或在y 轴上)的线 段长度减半。
三、空间几何体的表面积与体积1、空间几何体的表面积① 棱柱、棱锥的表面积: 各个面面积之和2② 圆柱的表面积S = 2二「I • 2二r 2 ③圆锥的表面积 S =理「I •二r 2、空间几何体的体积 ④圆台的表面积S 二rl + Tt r 2 2 2 R ⑤球的表面积S = 4二R ⑥扇形的面积公式s 扇形 360^1|r (其中I 表示弧长,r 表示半径) ①柱体的体积 v = s 底②锥体的体积 1 VjS 底 h③台体的体积 v =丄(S 上S 上 S 下 • S 下)h ④球体的体积v3 知识赠送以下资料英语万能作文(模板型)Along with the adva nee of the society more and more problems arebrought to our atte nti on, one of which is that....随着社会的不断发展,出现了越来越多的问题,其中之一便是As to whether it is a blessing or a curse, however, people take differe nt attitudes.然而,对于此类问题,人们持不同的看法。
高中数学必修二空间几何体的结构特征空间几何体是高中数学学习阶段的重点知识,下面是店铺给大家带来的高中数学必修二空间几何体的结构特征,希望对你有帮助。
高中数学空间几何体的结构特征1.多面体的结构特征(1)棱柱有两个面相互平行,其余各面都是平行四边形,每相邻两个四边形的公共边平行。
正棱柱:侧棱垂直于底面的棱柱叫做直棱柱,底面是正多边形的直棱柱叫做正棱柱.反之,正棱柱的底面是正多边形,侧棱垂直于底面,侧面是矩形.(2)棱锥的底面是任意多边形,侧面是有一个公共顶点的三角形.正棱锥:底面是正多边形,顶点在底面的射影是底面正多边形的中心的棱锥叫做正棱锥.特别地,各棱均相等的正三棱锥叫正四面体.反过来,正棱锥的底面是正多边形,且顶点在底面的射影是底面正多边形的中心.(3)棱台可由平行于底面的平面截棱锥得到,其上下底面是相似多边形.2.旋转体的结构特征(1)圆柱可以由矩形绕一边所在直线旋转一周得到.(2)圆锥可以由直角三角形绕一条直角边所在直线旋转一周得到.(3)圆台可以由直角梯形绕直角腰所在直线旋转一周或等腰梯形绕上下底面中心所在直线旋转半周得到,也可由平行于底面的平面截圆锥得到.(4)球可以由半圆面绕直径旋转一周或圆面绕直径旋转半周得到.3.空间几何体的三视图空间几何体的三视图是用平行投影得到,这种投影下,与投影面平行的平面图形留下的影子,与平面图形的形状和大小是全等和相等的,三视图包括正视图、侧视图、俯视图.三视图的长度特征:“长对正,宽相等,高平齐”,即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.若相邻两物体的表面相交,表面的交线是它们的分界线,在三视图中,要注意实、虚线的画法.4.空间几何体的直观图空间几何体的直观图常用斜二测画法来画,基本步骤是:(1)画几何体的底面在已知图形中取互相垂直的x轴、y轴,两轴相交于点O,画直观图时,把它们画成对应的x′轴、y′轴,两轴相交于点O′,且使∠x′O′y′=45°或135°,已知图形中平行于x轴、y轴的线段,在直观图中平行于x′轴、y′轴.已知图形中平行于x轴的线段,在直观图中长度不变,平行于y轴的线段,长度变为原来的一半.(2)画几何体的高在已知图形中过O点作z轴垂直于xOy平面,在直观图中对应的z′轴,也垂直于x′O′y′平面,已知图形中平行于z轴的线段,在直观图中仍平行于z′轴且长度不变.高空间几何体的结构考点要求1.几何体的展开图、几何体的三视图仍是高考的热点.2.三视图和其他的知识点结合在一起命题是新教材中考查学生三视图及几何量计算的趋势.3.重点掌握以三视图为命题背景,研究空间几何体的结构特征的题型.4.要熟悉一些典型的几何体模型,如三棱柱、长(正)方体、三棱锥等几何体的三视图.。
§1、1、1 棱柱、棱锥、棱台的结构特征一、核心知识点探究1:多面体的相关概念由若干个平面多边形围成的几何体叫做多面体、围成多面体的各个多边形叫做多面体的面,如面ABCD;相邻两个面的公共边叫多面体的棱,如棱AB;棱与棱的公共点叫多面体的顶点,如顶点A、具体如下图所示:探究2:旋转体的相关概念由一个平面图形绕它所在平面内的一条定直线旋转所形成的封闭几何体叫旋转体,这条定直线叫旋转体的轴、如下图的旋转体:探究3:棱柱的结构特征1、概念:一般地,有两个面互相平行,其余各面都就是四边形,并且每相邻两个四边形的公共边都互相平行,由这些面所围成的几何体叫做棱柱(prism)、棱柱中,两个互相平行的面叫做棱柱的底面,简称底;其余各面叫做棱柱的侧面;相邻侧面的公共边叫做棱柱的侧棱;侧面与底面的公共顶点叫做棱柱的顶点、(两底面之间的距离叫棱柱的高)关键点:侧棱平行且相等注意点:有两个面互相平行,其余各面都就是平行四边形的几何体不一定就是棱柱。
2、分类:新知4:①按底面多边形的边数来分,底面就是三角形、四边形、五边形…的棱柱分别叫做三棱柱、四棱柱、五棱柱…②按照侧棱就是否与底面垂直,棱柱可分为斜棱柱(不垂直)与直棱柱(垂直)、拓展:正棱柱与直棱柱常见四棱柱的关系3、表示:我们用表示底面各顶点的字母表示棱柱,如图(1)中这个棱柱表示为棱柱ABCD—A B C D''''、例1、关于棱柱,下列说法正确的就是( D )A.只有两个面平行B.所有的棱都相等C.所有的面都就是平行四边形D.两底面平行,侧棱也互相平行探究4:棱锥的结构特征1、概念:有一个面就是多边形,其余各个面都就是有一个公共顶点的三角形,由这些面所围成的几何体叫做棱锥(pyramid)、这个多边形面叫做棱锥的底面或底;有公共顶点的各O'/OA/A轴面D顶点棱AB'C'D'A'CB个三角形面叫做棱锥的侧面;各侧面的公共顶点叫做棱锥的顶点;相邻侧面的公共边叫做棱锥的侧棱、顶点到底面的距离叫做棱锥的高;关键点:侧棱交于一点2、分类:棱锥也可以按照底面的边数分为三棱锥(四面体)、四棱锥…等等。
全国卷五年考情图解高考命题规律把握1.考查形式本章内容在高考中一般为2道小题和1道解答题,分值约占22分.2.考查内容高考基础小题主要考查几何体的三视图的识别,几何体表面积、体积的求解及线面角问题,与球有关的切接问题,解答题主要考查平行与垂直的关系和表面积、体积及点到平面距离的求法.3.备考策略(1)熟练掌握解决以下问题的方法和规律①应用线面、面面平行、垂直的判定定理、性质定理问题;②求几何体表面积、体积的计算问题;③线面角、点到平面距离的求法问题;④球与几何体的切接问题.(2)重视分类讨论、转化化归思想的应用.第一节空间几何体的结构特征、三视图和直观图[最新考纲] 1.认识柱、锥、台、球及其简单组合体的结构特征,并能运用这些特征描述现实生活中简单物体的结构.2.能画出简单空间图形(长方体、球、圆柱、圆锥、棱柱等的简易组合)的三视图,能识别上述三视图所表示的立体模型,会用斜二测画法画出它们的直观图.3.会用平行投影方法画出简单空间图形的三视图与直观图,了解空间图形的不同表示形式.1.多面体的结构特征名称棱柱棱锥棱台图形底面互相平行且全等多边形互相平行且相似侧棱互相平行且相等相交于一点,但不一定相等延长线交于一点侧面形状平行四边形三角形梯形(1)正棱柱:侧棱垂直于底面的棱柱叫做直棱柱,底面是正多边形的直棱柱叫做正棱柱.反之,正棱柱的底面是正多边形,侧棱垂直于底面,侧面是矩形.(2)正棱锥:底面是正多边形,顶点在底面的射影是底面正多边形的中心的棱锥叫做正棱锥.特别地,各棱均相等的正三棱锥叫正四面体.3.旋转体的结构特征名称圆柱圆锥圆台球图形母线互相平行且相等,垂直于底面长度相等且相交于一点延长线交于一点轴截面全等的矩形全等的等腰三角形全等的等腰梯形圆侧面展开图矩形扇形扇环旋转图形矩形直角三角形直角梯形半圆(1)几何体的三视图包括正视图、侧视图、俯视图,分别是从几何体的正前方、正左方和正上方观察几何体画出的轮廓线.(2)在画三视图时,重叠的线只画一条,挡住的线要画成虚线.(3)三视图的长度特征:“长对正、高平齐、宽相等”,即正俯同长、正侧同高、俯侧同宽.5.空间几何体的直观图空间几何体的直观图常用斜二测画法来画,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45°或135°,z′轴与x′轴和y′轴所在平面垂直.(2)原图形中平行于坐标轴的线段,直观图中仍平行于坐标轴;平行于x轴和z轴的线段在直观图中保持原长度不变;平行于y轴的线段在直观图中长度为原来的一半.[常用结论]1.特殊的四棱柱2.球的截面的性质(1)球的任何截面是圆面;(2)球心和截面(不过球心)圆心的连线垂直于截面;(3)球心到截面的距离d与球的半径R及截面的半径r的关系为r=R2-d2.3.按照斜二测画法得到的平面图形的直观图,其面积与原图形面积的关系如下:S直观图=24S原图形,S原图形=22S直观图.一、思考辨析(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)有两个面平行,其余各面都是平行四边形的几何体是棱柱.()(2)有一个面是多边形,其余各面都是三角形的几何体是棱锥.()(3)夹在两个平行的平面之间,其余的面都是梯形,这样的几何体一定是棱台. ()(4)菱形的直观图仍是菱形.()[答案](1)×(2)×(3)×(4)×二、教材改编1.下列说法正确的是()A.相等的角在直观图中仍然相等B.相等的线段在直观图中仍然相等C.正方形的直观图是正方形D.若两条线段平行,则在直观图中对应的两条线段仍然平行D[根据斜二测画法的规则知,A,B,C均不正确,故选D.]2.用一个平行于水平面的平面去截球,得到如图所示的几何体,则它的俯视图是()A B C DB[俯视图中显然应有一个被遮挡的图,所以内部为虚线,故选B.]3.若一个三棱柱的三视图如图所示,其俯视图为正三角形,则这个三棱柱的高和底面边长分别为()A.2,23B.22,2C.4,2D.2,4D[由三视图可知,正三棱柱的高为2,底面正三角形的高为23,故底面边长为4,故选D.]4.如图所示,在三棱台A′B′C′-ABC中,沿A′BC截去三棱锥A′-ABC,则剩余的部分是()A.三棱锥B.四棱锥C.三棱柱D.组合体B[如图所示,在三棱台A′B′C′-ABC中,沿A′BC截去三棱锥A′-ABC,剩余部分是四棱锥A′-BCC′B′.]考点1空间几何体的结构特征空间几何体概念辨析题的常用方法定义法紧扣定义,由已知构建几何模型,在条件不变的情况下,变换模型中的线面关系或增加线、面等基本元素,根据定义进行判定反例法通过反例对结构特征进行辨析,即要说明一个结论是错误的,只要举出一个反例即可A.侧面都是等腰三角形的三棱锥是正三棱锥B.六条棱长均相等的四面体是正四面体C.有两个侧面是矩形的棱柱是直棱柱D.用一个平面去截圆锥,底面与截面之间的部分叫圆台B[底面是等边三角形,且各侧面三角形全等,这样的三棱锥才是正三棱锥,所以A错;斜四棱柱也有可能两个侧面是矩形,所以C错;截面平行于底面时,底面与截面之间的部分才叫圆台,所以D错.]2.下列命题正确的是()A.两个面平行且相似,其余各面都是梯形的多面体是棱台B.存在每个面都是直角三角形的四面体C.直角梯形以一条腰所在的直线为旋转轴,其余三边旋转形成的面所围成的旋转体是圆台D.用平面截圆柱得到的截面只能是圆和矩形B[如图1所示,可排除A,如图2所示,正方体ABCD-A1B1C1D1中的三棱锥C1-ABC.四个面都是直角三角形,故B正确.图1图2选项C中,应以直角腰所在直线为旋转轴,故C错.选项D中,只有截面与圆柱的母线平行或垂直,截得的截面才为矩形或圆,否则为椭圆或椭圆的一部分.故选B.]3.下列结论正确的是()A.各个面都是三角形的几何体是三棱锥B.以三角形的一条边所在直线为旋转轴,其余两边旋转形成的曲面所围成的几何体叫圆锥C.棱锥的侧棱长与底面多边形的边长相等,则此棱锥可能是六棱锥D.圆锥的顶点与底面圆周上的任意一点的连线都是母线D[A错误.如图1所示,由两个结构相同的三棱锥叠放在一起构成的几何体,各面都是三角形,但它不是棱锥.图1图2B错误.如图2,若△ABC不是直角三角形或是直角三角形,但旋转轴不是直角边所在直线,所得的几何体都不是圆锥.C错误.由几何图形知,若以正六边形为底面,侧棱长必然要大于底面边长.D正确.]把一摞书摆成长方体形状,沿一个方向轻轻一推,成为一个平行六面体,此时平行六面体有两个平行的面是矩形.考点2空间几何体的三视图(多维探究)已知几何体识别三视图识别三视图的步骤(1)弄清几何体的结构特征及具体形状、明确几何体的摆放位置;(2)根据三视图的有关定义和规则先确定正视图,再确定俯视图,最后确定侧视图;(3)被遮住的轮廓线应为虚线,若相邻两个物体的表面相交,表面的交线是它们的分界线;对于简单的组合体,要注意它们的组合方式,特别是它们的交线位置.(1)(2019·武汉模拟)如图是一个正方体,A,B,C为三个顶点,D是棱的中点,则三棱锥A-BCD的正视图、俯视图是(注:选项中的上图为正视图,下图为俯视图)()A B C D(2)(2018·全国卷Ⅲ)中国古建筑借助榫卯将木构件连接起来.构件的凸出部分叫榫头,凹进部分叫卯眼,图中木构件右边的小长方体是榫头.若如图摆放的木构件与某一带卯眼的木构件咬合成长方体,则咬合时带卯眼的木构件的俯视图可以是()(1)A(2)A[(1)正视图和俯视图中棱AD和BD均看不见,故为虚线,易知选A.(2)由题意可知,咬合时带卯眼的木构件如图所示,其俯视图为选项A中的图形.]画三视图时,可先找出各个顶点在投影面上的投影,然后再确定连线在投影面上的实虚.已知三视图判断几何体特征由三视图确定几何体的步骤(1)(2018·北京高考)某四棱锥的三视图如图所示,在此四棱锥的侧面中,直角三角形的个数为()A.1B.2C.3D.4(2)(2018·全国卷Ⅰ)某圆柱的高为2,底面周长为16,其三视图如图所示.圆柱表面上的点M在正视图上的对应点为A,圆柱表面上的点N在左视图上的对应点为B,则在此圆柱侧面上,从M到N的路径中,最短路径的长度为()A.217 B.2 5 C.3 D.2(1)C(2)B[(1)在正方体中作出该几何体的直观图,记为四棱锥P-ABCD,如图,由图可知在此四棱锥的侧面中,直角三角形的个数为3,故选C.(2)先画出圆柱的直观图,根据题图的三视图可知点M,N的位置如图1所示.图1图2圆柱的侧面展开图及M,N的位置(N为OP的四等分点)如图2所示,连接MN,则图中MN即为M到N的最短路径.ON=14×16=4,OM=2,∴MN=OM2+ON2=22+42=2 5.故选B.]有三条侧棱互相垂直的三棱锥、四棱锥,都可把它们放置在长方体或正方体中来解决问题.[教师备选例题]已知某四棱锥的三视图如图所示,则该四棱锥的四个侧面中最小的面积为.12[由三视图知,该几何体是在长、宽、高分别为2,1,1的长方体中,截去一个三棱柱AA1D1-BB1C1和一个三棱锥C-BC1D后剩下的几何体,即如图所示的四棱锥D-ABC1D1,其中侧面ADD1的面积最小,其值为12.]由三视图中的部分视图确定剩余视图由几何体的部分视图确定剩余视图的方法解决此类问题,可先根据已知的一部分视图,还原、推测直观图的可能形式,然后再找其剩下部分视图的可能形式.当然作为选择题,也可将选项逐项代入检验.如图是一个空间几何体的正视图和俯视图,则它的侧视图为()A B C DA[由正视图和俯视图可知,该几何体是由一个圆柱挖去一个圆锥构成的,结合正视图的宽及俯视图的直径可知侧视图应为A,故选A.]根据正视图和俯视图的长、宽,可知道侧视图的长、宽.[教师备选例题]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()C[由该几何体的正视图和侧视图可知该几何体是柱体,且其高为1,由其体积是12,可知该几何体的底面积是12,由选项图知A的面积是1,B的面积是π4,C的面积是12,D的面积是π4,故选C.]1.如图1所示,是一个棱长为2的正方体被削去一个角后所得到的几何体,其中DD1=1,AB=BC=AA1=2,若此几何体的俯视图如图2所示,则可以作为其正视图的是()A B C DC[根据该几何体的直观图和俯视图知,其正视图的长应为底面正方形的对角线长,宽应为正方体的棱长,故排除B、D;而在三视图中看不见的棱用虚线表示,故排除A.故选C.]2.(2017·全国卷Ⅰ)某多面体的三视图如图所示,其中正视图和侧视图都由正方形和等腰直角三角形组成,正方形的边长为2,俯视图为等腰直角三角形.该多面体的各个面中有若干个是梯形,这些梯形的面积之和为()A.10 B.12 C.14 D.16B[观察三视图可知该多面体是由直三棱柱和三棱锥组合而成的,且直三棱柱的底面是直角边长为2的等腰直角三角形,侧棱长为2.三棱锥的底面是直角边长为2的等腰直角三角形,高为2,如图所示.因此该多面体各个面中有2个梯形,且这两个梯形全等,梯形的上底长为2,下底长为4,高为2,故这些梯形的面积之和为2×12×(2+4)×2=12.故选B.]考点3空间几何体的直观图1.用斜二测画法画直观图的技巧在原图形中与x轴或y轴平行的线段在直观图中与x′轴或y′轴平行,原图中不与坐标轴平行的直线段可以先画出线段的端点再连线.2.原图形与直观图面积的关系按照斜二测画法得到的平面图形的直观图与原图形面积的关系:(1)S直观图=2;(2)S原图形=22S直观图.4S原图形(1)[一题多解]已知等腰梯形ABCD,CD=1,AD=CB=2,AB=3,以AB所在直线为x轴,则由斜二测画法画出的直观图A′B′C′D′的面积为()A. 2B.24 C.22D.2 2(2)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(1)C(2)C[(1)法一(作图求解):如图,取AB的中点O为坐标原点,建立平面直角坐标系,y轴交DC于点E,O,E在斜二测画法中的对应点为O′,E′,过E′作E′F′⊥x′轴,垂足为F′,因为OE=(2)2-12=1,所以O′E′=12,E′F′=24.所以直观图A′B′C′D′的面积为S′=12×(1+3)×24=22,故选C.法二(公式法):由题中数据得等腰梯形ABCD的面积S=12×(1+3)×1=2.由S直观图=24S原图形,得S直观图=24×2=22,故选C.(2)如图,在原图形OABC中,应有OD=2O′D′=2×22=42(cm),CD =C′D′=2 cm.所以OC=OD2+CD2=(42)2+22=6(cm),所以OA=OC,由题意得OA綊BC,故四边形OABC是菱形,故选C.] 在画直观图或原图时,应先确定坐标轴上的点,非坐标轴上的点,应通过与x轴或y轴平行的线段来确定.1.如图所示,直观图四边形A′B′C′D′是一个底角为45°,腰和上底均为1的等腰梯形,那么原平面图形的面积是.2+2[把直观图还原,原平面图形如图所示:在直角梯形ABCD中,AB=2,BC=2+1,AD=1,所以面积为12(2+2)×2=2+ 2.]2.如图正方形O′A′B′C′的边长为1 cm,它是水平放置的一个平面图形的直观图,则原图形的周长是cm.8[由题意知正方形O′A′B′C′的边长为1,它是水平放置的一个平面图形的直观图,所以O′B′= 2 cm,对应原图形平行四边形OABC的高为2 2 cm,所以原图形中,OA=BC=1 cm,AB=OC=(22)2+12=3 cm,故原图形的周长为2×(1+3)=8 cm.]。
空间几何体的结构特征、知识要点1多面体的概念一般地,由若干个平面多边形围成的几何体叫做多面体。
围成多面体的各个多边形叫做多面体的面;相邻两个面的公共边叫做多面体的棱;棱与棱的公共点叫做多面体的顶点。
________________________2、旋转体的概念由一个平面图形绕它所在平面内的一条定直线旋转所形成的封闭几何体叫做旋转体,这条定直线叫做旋转体的轴^温馨提示:同一个平面图形绕它所在平面内不同的轴旋转所形成的旋转体不同.3、简单的旋转体一一圆柱、圆锥、圆台、球温馨提示:1)几何体都是由表面及其内部构成.(2) 球的常用性质用一个平面去截球,截面是圆面,而且球心和截面圆心的连线垂直于截面,球心到截面的距离d与球的半径R及截面的半径r有下面的关系:r = R2-d2,当d= 0,截面过圆心,叫做大圆,其圆周上两点劣弧的长叫球面上两点间的距离.4、简单组合体(1) 概念:由简单几何体组合而成的几何体叫做简单组合体. 常见的简单组合体大多是由具有柱、锥、台、球等几何结构特征的物体组成的.(2) 基本形式:一种是由简单几何体拼接而成,另一种是由简单几何体截去或挖去一部分而成.二、例题讲练例1、根据下列关于空间几何体的描述,说出几何体的名称。
(1) 由6个平行四边形围成的几何体;(2) 由7个面围成,其中一个面是六边形,其余6个面都是有一个公共顶点的三角形。
(3) 由5个面围成的几何体,其中上、下两个面试相似三角形,其余三个面都是梯形,并且这些梯形的腰延长后交于一点。
【活学活用1】(1) 四棱柱的顶点数、棱数、面数分别是( )A、8,12,6 B、8,10,6C、6,8,12D、8,6,12(2) 用平行于棱柱的侧棱的平面去截棱柱,所得的截面是 ___________________ 。
例2、判断下列各命题是否正确;(1) 圆柱上底面圆上任一点与下底面圆上任一点的连线都是圆柱的母线;(2) 一直角梯形绕下底所在直线旋转一周,所形成的曲面围成的几何体是圆台;⑶圆锥、圆台中过轴的截面是轴截面,圆锥的轴截面是等腰三角形,圆台的轴截面是等腰梯形;(4) 到定点的距离等于定长的点的集合是球.[规律方法]准确理解旋转体的定义、把握其结构特征,多角度思考全面地进行分析才能正确地作出判 疋.【活学活用2】下列叙述中正确的个数是().① 以直角三角形的一边为轴旋转所得的旋转体是圆锥;② 以直角梯形的一腰为轴旋转所得的旋转体是圆台; ③ 圆柱、圆锥、圆台的底面都是圆;④ 用一个平面去截圆锥,得到一个圆锥和一个圆台。
§1.1.1 棱柱、棱锥、棱台的结构特征一、核心知识点探究1:多面体的相关概念由若干个平面多边形围成的几何体叫做多面体.围成多面体的各个多边形叫做多面体的面,如面ABCD;相邻两个面的公共边叫多面体的棱,如棱AB;棱与棱的公共点叫多面体的顶点,如顶点A.具体如下图所示:探究2:旋转体的相关概念由一个平面图形绕它所在平面内的一条定直线旋转所形成的封闭几何体叫旋转体,这条定直线叫旋转体的轴.如下图的旋转体:探究3:棱柱的结构特征1.概念:一般地,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,由这些面所围成的几何体叫做棱柱(prism).棱柱中,两个互相平行的面叫做棱柱的底面,简称底;其余各面叫做棱柱的侧面;相邻侧面的公共边叫做棱柱的侧棱;侧面与底面的公共顶点叫做棱柱的顶点.(两底面之间的距离叫棱柱的高)关键点:侧棱平行且相等注意点:有两个面互相平行,其余各面都是平行四边形的几何体不一定是棱柱。
2.分类:新知4:①按底面多边形的边数来分,底面是三角形、四边形、五边形…的棱柱分别叫做三棱柱、四棱柱、五棱柱…②按照侧棱是否和底面垂直,棱柱可分为斜棱柱(不垂直)和直棱柱(垂直).拓展:正棱柱与直棱柱常见四棱柱的关系3.表示:我们用表示底面各顶点的字母表示棱柱,如图(1)中这个棱柱表示为棱柱ABCD—A B C D''''.例 1.关于棱柱,下列说法正确的是( D )A.只有两个面平行B.所有的棱都相等C.所有的面都是平行四边形D.两底面平行,侧棱也互相平行探究4:棱锥的结构特征1.概念:有一个面是多边形,其余各个面都是有一个公共顶点的三角形,由这些面所围成的几何体叫做棱锥(pyramid).这个多边形面叫做棱锥的底面或底;有公共顶点的各个三角形面叫做棱锥的侧面;各侧面的公共顶点叫做棱锥的O'/OA/A轴面D顶点棱AB'C'D'A'CB顶点;相邻侧面的公共边叫做棱锥的侧棱.顶点到底面的距离叫做棱锥的高; 关键点:侧棱交于一点 2.分类:棱锥也可以按照底面的边数分为三棱锥(四面体)、四棱锥…等等。
3.表示:棱锥可以用顶点和底面各顶点的字母表示,如下图中的棱锥S ABCDE -.拓展:1.正棱锥2. 四面体、正四面体与正三棱锥探究5:棱台的结构特征 1.概念: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形成的几何体叫做棱台(frustum of a pyramid).原棱锥的底面和截面分别叫做棱台的下底面和上底面.其余各面是棱台的侧面,相邻侧面的公共边叫侧棱,侧面与两底面的公共点叫顶点.两底面间的距离叫棱台的高.关键特征:各侧棱延长后交于一点,也是判断棱台的方法2.分类:类似于棱锥.3.表示:棱台可以用上、下底面的字母表示拓展:正多面体二、典型题型三、 当堂检测(时量:5分钟 满分:10分) 1. 一个多边形沿不平行于矩形所在平面的方向平移一段距离可以形成( ). A .棱锥 B .棱柱 C .平面 D .长方体 2.棱台不具有的性质是( ). A.两底面相似 B.侧面都是梯形C.侧棱都相等D.侧棱延长后都交于一点 3.已知集合A={正方体},B={长方体},C={正四棱柱},D={直四棱柱},E={棱柱},F={直平行六面体},则( ).A.E F D C B A ⊆⊆⊆⊆⊆B.E D F B C A ⊆⊆⊆⊆⊆C.E F D B A C ⊆⊆⊆⊆⊆D.它们之间不都存在包含关系4.长方体三条棱长分别是AA '=1AB =2,4AD =,则从A 点出发,沿长方体的表面到C ′的最短矩离是_____________.5. 若棱台的上、下底面积分别是25和81,高为4,则截得这棱台的原棱锥的高为___________. 四、课后作业1. 已知正三棱锥S-ABC 的高SO =h ,斜高(侧面三角形的高)SM =n ,求经过SO 的中点且平行于底面的截面△A 1B 1C 1的面积.2. 在边长a 为正方形ABCD 中,E 、F 分别为AB 、BC 的中点,现在沿DE 、DF 及EF 把△ADE 、△CDF 和△BEF 折起,使A 、B 、C 三点重合,重合后的点记为P .问折起后的图形是个什么几何体?它每个面的面积是多少?§1.1.2 圆柱、圆锥、圆台、球及简单组合体的结构特征学习目标1. 感受空间实物及模型,增强学生的直观感知;2. 能根据几何结构特征对空间物体进行分类;3. 能概述圆柱、圆锥、圆台台体、球的结构特征;4. 能描述一些简单组合体的结构.F E CBAD学习过程一、课前准备57 复习:①______________________________叫多面体,___________________________________________________叫旋转体.②棱柱的几何性质:_______是对应边平行的全等多边形,侧面都是________,侧棱____且____,平行于底面的截面是与_____全等的多边形;棱锥的几何性质:侧面都是______,平行于底面的截面与底面_____,其相似比等于____________.引入:上节我们讨论了多面体的结构特征,今天我们来探究旋转体的结构特征.二、新课导学 ※ 探索新知探究1:圆柱的结构特征问题:观察下面的旋转体,你能说出它们是什么平面图形通过怎样的旋转得到的吗?新知1;以矩形的一边所在直线为旋转轴,其余三边旋转形成的曲面所围成的几何体,叫做圆柱(circular cylinder ),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,不垂直于轴的边都叫做圆柱侧面的母线,如图所示:圆柱用表示它的轴的字母表示,图中的圆柱可表示为OO .圆柱和棱柱统称为柱体. 探究2:圆锥的结构特征问题:下图的实物是一个圆锥,与圆柱一样也是平面图形旋转而成的. 仿照圆柱的有关定义,你能定义什么是圆锥以及圆锥的轴、底面、侧面、母线吗?试在旁边的图中标出来.新知2:以直角三角形的一条直角边所在直线为旋转轴,其余两边旋转形成的面所围成的旋转体叫圆锥.圆锥也用表示它的轴的字母表示.棱锥与圆锥统称为锥体.探究3:圆台的结构特征 问题:下图中的物体叫做圆台,也是旋转体.它是什么图形通过怎样的旋转得到的呢?除了旋转得到以外,对比棱台,圆台还可以怎样得到呢?新知3;直角梯形以垂直于底边的腰所在的直线为旋转轴,其余三边旋转形成的面所围成的旋转体叫圆台(frustum of a cone).用平行于圆锥底面的平面去截圆锥,底面与截面之间的部分也是圆台. 圆台和圆柱、圆锥一样,也有轴、底面、侧面、母线,请你在上图中标出它们,并把圆台用字母表示出来. 棱台与圆台统称为台体.反思:结合结构特征,从变化的角度思考,圆台、圆柱、圆锥三者之间有什么关系?探究4:球的结构特征问题:球也是旋转体,怎么得到的?新知4:以半圆的直径所在直线为旋转轴,半圆面旋转一周形成的几何体叫做球体(solid sphere),简称球;半圆的圆心叫做球的球心,半圆的半径叫做球的半径,半圆的直径叫做球的直径;球通常用表示球心的字母O表示,如球O.探究5:简单组合体的结构特征问题:矿泉水塑料瓶由哪些几何体构成?灯管呢?新知5:由具有柱、锥、台、球等简单几何体组合而成的几何体叫简单组合体.现实生活中的物体大多是简单组合体.简单组合体的构成有两种方式:由简单几何体拼接而成;由简单几何体截去或挖去一部分而成.※典型例题例将下列几何体按结构特征分类填空:⑴集装箱⑵运油车的油罐⑶排球⑷羽毛球⑸魔方⑹金字塔⑺三棱镜⑻滤纸卷成的漏斗⑼量筒⑽量杯⑾地球⑿一桶方便面⒀一个四棱锥形的建筑物被飓风挂走了一个顶,剩下的上底面与地面平行;①棱柱结构特征的有________________________;②棱锥结构特征的有________________________;③圆柱结构特征的有________________________;④圆锥结构特征的有________________________;⑤棱台结构特征的有________________________;⑥圆台结构特征的有________________________;⑦球的结构特征的有________________________;⑧简单组合体______________________________. ※动手试试练. 如图,长方体被截去一部分,其中EH‖A D'',剩下的几何体是什么?截去的几何体是什么?三、总结提升※学习小结1. 圆柱、圆锥、圆台、球的几何特征及有关概念;2. 简单组合体的结构特征.※知识拓展圆柱、圆锥的轴截面:过圆柱或圆锥轴的平面与圆柱或圆锥相交得到的平面形状,通常圆柱的轴截面是矩形,圆锥的轴截面是三角学习评价※自我评价你完成本节导学案的情况为().A. 很好B. 较好C. 一般D. 较差※当堂检测(时量:5分钟满分:10分)计分:1. Rt ABC∆三边长分别为3、4、5,绕着其中一边旋转得到圆锥,对所有可能描述不对的是().A.是底面半径3的圆锥B.是底面半径为4的圆锥C.是底面半径5的圆锥D.是母线长为5的圆锥2. 下列命题中正确的是().A.直角三角形绕一边旋转得到的旋转体是圆锥B.夹在圆柱的两个平行截面间的几何体是旋转体C.圆锥截去一个小圆锥后剩余部分是圆台D.通过圆台侧面上一点,有无数条母线3. 一个球内有一内接长方体,其长、宽、高分别为5、4、3,则球的直径为().A.52255524. 已知,ABCD为等腰梯形,两底边为AB,CD.且AB>CD,绕AB所在的直线旋转一周所得的几何体中是由、、的几何体构成的组合体.5. 圆锥母线长为R,侧面展开图圆心角的,则高等于__________.1.如图,是由等腰梯形、矩形、半圆、倒形三角对接形成的轴对称平面图形,若将它绕轴旋转0180后形成一个组合体,下面说法不正确的是___________A.该组合体可以分割成圆台、圆柱、圆锥和两个球体B.该组合体仍然关于轴l对称C.该组合体中的圆锥和球只有一个公共点D.该组合体中的球和半球只有一个公共点2. 用一个平面截半径为25cm的球,截面面,则球心到截面的距离为多积是249cm少?友情提示:本资料代表个人观点,如有帮助请下载,谢谢您的浏览!。