立体图形的表面展开图例题与讲解

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4、3 立体图形得表面展开图
1.圆柱、圆锥、棱柱得表面展开图
将一个几何体得外表面展开,就像打开一件礼物得包装纸.礼物外形不同,包装纸得形状也各不相同.那么我们熟悉得一些几何体,如圆柱、圆锥、棱柱得表面展开图就是什么形状呢?
(1)圆柱得表面展开图就是两个圆(作底面)与一个长方形(作侧面).
(2)圆锥得表面展开图就是一个圆(作底面)与一个扇形(作侧面).
(3)棱柱得表面展开图就是两个完全相同得多边形(作底面)与几个长方形(作侧面).
【例1】如图,将图中得阴影部分剪下来,围成一个几何体得侧面,使AB,DC重合,则所围成得几何体图形就是( ).
解析:此题可用排除法.因为阴影部分就是个扇环,而圆柱得侧面展开图就是长方形,所以排除A;圆锥得侧面展开图就是扇形,所以排除B;长方体得侧面展开图就是长方形,所以C 也要排除;故选D、
答案:D
2、正方体得表面展开图
(1)正方体得表面展开图按展开图中正方形所在得行数及正方形得个数,归纳起来有四种情形,各种类型得共同特点就是行与行之间有且只有一个“日”型结构,由此可知正方体得展开图不会出现如下面图形所示得“凹”字型与“田”字型结构,因为这里得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得寻找技巧:相间得两个小正方形(中间隔着一个小正方形)就是正方体得两个对面,如图1中得A面与B面;‘Z’字两端处得小正方形就是正方体得对面,如图2、图3得A面与B面.
此种方法简称为“相间、‘Z’端就是对面”.
解技巧正方体得表面展开图得判断思路(1)就是否满足四种阵型中得一种;(2)行与行之间有且只有一个“日”型结构.
【例2】一个正方形得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”相对得字就是( ).
A.家
B.乡
C.孝
D.感
解析:本题以热爱家乡为素材,考查正方体得表面展开图.解题时可亲自动手剪一剪、折一折,即可得到与“爱”相对得字就是“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得顶点,“爱”得对面不可能就是“我”或“家”,折叠起来后“孝”、“感”与“爱”相邻,所以“爱”得对面不可能就是“孝”、“感”,所以与“爱”相对得字就是“乡”;但如果本题应用正方体展开图得对面寻找技巧——“相间、‘Z’端就是对面”来解决,会非常简单,由相间得两个小正方形(中间隔着一个小正方形)就是正方体得两个对面易知“爱”与“乡”相对.
答案:B
【例3】如图就是正方体得展开图,则原正方体相对两个面上得数字与最小就是( ).
A.4
B.6
C.7
D.8
解析:将展开图还原成正方体,2与6相对,3与4相对,1与5相对,则原正方体相对两个
面上得数字与最小为6、
答案:B
谈重点解决正方体展开图问题得关键熟练掌握正方体展开图得对面寻找技巧可以有效降低解题得难度,起到事半功倍得效果.
3.正方体表面展开图得应用
如果不考虑由于旋转等造成得相对位置得不同,正方体表面展开图一共有11个.正方体表面展开图得特点就是每一个顶点周围得棱不超过三条.
(1)“1–4–1”型有6个,其中通过“1”得移动可以由一个得到另外得5个,如图.
(2)“1–3–2”型有3个,其中通过“1”得移动可以由1个得到另外得2个,如图.
(3)“3–3”型有一个,“2–2–2”型有一个,如图.
【例3-1】一个正方体得每一个面上都写着一个汉字,其表面展开图如图所示,那么,在该正方体中与“超”所对得汉字就是__________.
解析:这就是“1–3–2”型得正方体表面展开图.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”字得对面不能就是“沉”、“着”、“越”,根据上下相对与左右相对,由于“信”与“着”相对,“着”与“超”相邻,所以“信”与“超”相邻.这样与“超”相对得字只能就是“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、折叠制作一个封闭得正方体礼盒.她先在硬纸片上设计了一个如图1所示得裁剪方案(实线部分),经裁剪、折叠后成为一个封闭得正方体礼盒.请您参照如图,帮她设计另外两种不同得裁剪方案,使之经裁剪、折叠后也能成为一个封闭得正方体礼盒.
图1 图2
分析:阿兰设计得就是正方体得11种展开图中得一种,可以从剩下得10种展开图中任选两种在如图得小方格中画出.
解:如图2所示.
4、其她立体图形展开图得应用
由平面图形围成得立体图形叫多面体,其表面展开图可以有不同得形状.应多实践,观察,并大胆想象立体图形与表面展开图得关系.
立体图形得表面展开图包括侧面展开图与底面展开图,画立体图形得展开图时,一定先观察立体图形得每一个面得形状.
圆柱得侧面展开图就是长方形,底面就是圆;圆锥得侧面展开图就是扇形,底面就是圆;n 棱柱得侧面展开图就是n个高相等得长方形,底面就是n边形;n棱锥得侧面展开图就是n个三角形,底面就是n边形.
【例4】小新得茶杯就是圆柱形,如图所示.左边下方有一只蜘蛛,从A处爬行到对面得中点B处,如果蜘蛛爬行路线最短,请画出这条最短路线图.
分析:先画出圆柱得侧面展开图,再连接得到最短路线.
解:如图所示.
5.立体图形展开图得应用
立体图形展开图得考查一般以选择题为主要方式,答案得获得需要学生经历一定得实验操作过程,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,
较好地考查了学生得空间观念.
解决此类问题,要充分考虑带有各种符号与各种图案得面得特点及位置,解题时,先正确画出立体图形得表面展开图,再仔细观察图案以及符号得不同特点,从而选出正确得答案.
有时,根据图案得位置与方向可以先把一些很明显得不符合题目要求得选择项先排除掉,再一步步得寻找正确得选项.
要想灵活解决此类问题,一要熟练掌握立体图形展开图得基本知识与解题技巧;二要充分发挥自己得空间想象力;三要不断积累生活经验与解题经验.
【例5-1】如图所示得正方体得展开图就是( ).
解析:利用正方体及其表面展开图得特点解题.选项A与选项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就是由白色纸板拼成,将其中两面涂上颜色,如图2所示.下列四个中哪一个就是图2得表面展开图( ).
解析:由图中阴影部分得位置,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。