1.1 空间几何体的结构特征1.ppt
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1、几何学是研究现实世界中物体的几何学是研究现实世界中物体的形状形状、大小大小与与位置位置关系的数学学关系的数学学科。科。空间几何体空间几何体是几何学的重要是几何学的重要组成部分,它在土木建筑、机械组成部分,它在土木建筑、机械设计、航海测绘等大量实际问题设计、航海测绘等大量实际问题中都有广泛的应用。中都有广泛的应用。本章我们从空间几何体的整体观本章我们从空间几何体的整体观察入手,研究察入手,研究空间几何体的结构空间几何体的结构特征特征、三视图三视图和和直观图直观图,了解一,了解一些简单几何体的些简单几何体的表面积表面积与与体积体积的的计算方法。计算方法。经典的建筑给人以美的享受,你想知道其中的奥秘
2、吗?经典的建筑给人以美的享受,你想知道其中的奥秘吗?从航空测绘到土木建筑以至家居装潢,从航空测绘到土木建筑以至家居装潢,空间图形与空间图形与我们的生活息息相关我们的生活息息相关.如果我们只考虑物体的如果我们只考虑物体的形状形状和和大小大小,而不考,而不考虑其它因素,那么由这些物体抽象出来的空虑其它因素,那么由这些物体抽象出来的空间图形就叫做间图形就叫做空间几何体空间几何体。问题问题1 1:观察下面的实物图片:观察下面的实物图片,这些图片中的物体这些图片中的物体具有怎样的形状具有怎样的形状?属于哪种空间几何体属于哪种空间几何体?问题问题2:观察上述空间几何体,分析它的观察上述空间几何体,分析它的
3、结构特征结构特征,打,打算把上述几何体分成几类?算把上述几何体分成几类?如何定义多面体与旋转体呢如何定义多面体与旋转体呢?多面体多面体由若干个平面多由若干个平面多边形围成的几何体边形围成的几何体顶点顶点面面棱棱构成空间几何体的基本元素是:构成空间几何体的基本元素是:点、线、面点、线、面AAOO多面体多面体旋转体旋转体由若干个平面多由若干个平面多边形围成的几何体边形围成的几何体由一个平面图形由一个平面图形绕它所在平面内的一绕它所在平面内的一条直线旋转所形成的条直线旋转所形成的封闭几何体封闭几何体顶点顶点面面棱棱旋转轴旋转轴 下图中的物体具有什么样的共同的结构特下图中的物体具有什么样的共同的结构特
4、征?征?合作探究合作探究 有两个面互相平行,其余各面都有两个面互相平行,其余各面都是四边形,并且每相邻两个四边形是四边形,并且每相邻两个四边形的公共边都互相平行,这些面围成的公共边都互相平行,这些面围成的多面体叫做的多面体叫做棱柱棱柱棱柱棱柱。其余各面叫做其余各面叫做棱柱的侧面棱柱的侧面。一、棱柱一、棱柱 两个互相平行的面叫做两个互相平行的面叫做棱柱的底棱柱的底面;面;两个面的公共边叫做两个面的公共边叫做棱柱的棱棱柱的棱。两个侧面的公共边。两个侧面的公共边叫做叫做棱柱的侧棱棱柱的侧棱。与两个底面都垂直的直线夹在两底面间的线段长叫与两个底面都垂直的直线夹在两底面间的线段长叫做做棱柱的高棱柱的高。
5、底面多边形与侧面的公共顶点叫做底面多边形与侧面的公共顶点叫做棱柱的顶点棱柱的顶点。底面底面侧面侧面侧棱侧棱顶点顶点小结:棱柱的性质?小结:棱柱的性质?侧棱都互相平行且相等侧棱都互相平行且相等侧面都是平行四边形侧面都是平行四边形用平行于底面的平面去截棱柱,截面与用平行于底面的平面去截棱柱,截面与底面是全等的多边形底面是全等的多边形理解棱柱的定义理解棱柱的定义 能否说有两个面互相平行,其余各面能否说有两个面互相平行,其余各面都是平行四边形的多面体是棱柱?都是平行四边形的多面体是棱柱?答:满足答:满足“有两个面互相平行,其有两个面互相平行,其余各面都是平行四边形的几何体余各面都是平行四边形的几何体”
6、这样这样 说法的还有右图情况,如图所示所以说法的还有右图情况,如图所示所以定义中不能简单描述成定义中不能简单描述成“其余各面都是其余各面都是平行四边形平行四边形”三棱柱三棱柱四棱柱四棱柱五棱柱五棱柱 棱柱的分类:棱柱的分类:棱柱的底面可以是三角形、四棱柱的底面可以是三角形、四边形、五边形、边形、五边形、我们把这样的棱柱分别我们把这样的棱柱分别叫做叫做三棱柱、四棱柱、五棱柱、三棱柱、四棱柱、五棱柱、DABCEFFAEDBC 思考:倾斜思考:倾斜后的几何体还是后的几何体还是棱柱吗?棱柱吗?u 侧棱不垂直于底的棱柱叫做侧棱不垂直于底的棱柱叫做斜棱柱斜棱柱。棱柱的分类二棱柱的分类二(根据侧棱与底面的关
7、系):根据侧棱与底面的关系):斜棱柱斜棱柱:侧棱不垂直于底面的棱柱侧棱不垂直于底面的棱柱.直棱柱直棱柱:侧棱垂直于底面的棱柱叫做直棱柱侧棱垂直于底面的棱柱叫做直棱柱正棱柱正棱柱:底面是底面是正多边形正多边形的的直棱柱直棱柱叫做正棱柱叫做正棱柱棱柱的表示法棱柱的表示法(下图下图)用平行的两底面多边形的字母表示棱用平行的两底面多边形的字母表示棱柱柱,如:棱柱如:棱柱ABCDE-A1B1C1D1E1。将下列几何体按范围大到小进行排序将下列几何体按范围大到小进行排序:四棱柱四棱柱 长方体长方体 正四棱柱正四棱柱 正方体正方体 四棱柱长方体正四棱柱正方体底面是四边形底面是矩形且侧棱垂直与底面底面是正方形
8、高与底面边长相等 过过BCBC的截面截去长方体的一角,的截面截去长方体的一角,截去的几何体是不是棱柱,余下的几截去的几何体是不是棱柱,余下的几何体是不是棱柱?何体是不是棱柱?理解棱柱的定义理解棱柱的定义 答:都是棱柱答:都是棱柱理解棱柱的定义理解棱柱的定义 观察右边的棱柱,观察右边的棱柱,共有多少对平共有多少对平行平面?能作为棱柱的底面的有几对行平面?能作为棱柱的底面的有几对?答:四对平行平面;只有一对可以作为棱柱的底答:四对平行平面;只有一对可以作为棱柱的底面面判断对错判断对错1、一个棱柱至少有五个面、一个棱柱至少有五个面2、各侧面是矩形的棱柱是长方体、各侧面是矩形的棱柱是长方体3、有一个侧
9、面是矩形的棱柱是直棱柱、有一个侧面是矩形的棱柱是直棱柱4、长方体是直四棱柱、长方体是直四棱柱5、正四棱柱是正方体、正四棱柱是正方体SABCD 有一个面是多边形,其余有一个面是多边形,其余各面都是有一个公共顶点的三各面都是有一个公共顶点的三角形所围成的几何体叫角形所围成的几何体叫棱锥棱锥 如何描述下图的几何结构特征?如何描述下图的几何结构特征?二、棱锥的结构特征二、棱锥的结构特征观察下列几何体观察下列几何体,有什么相同点?有什么相同点?1、棱锥的概念、棱锥的概念 有一个面是多边形,其余各面是有有一个面是多边形,其余各面是有一个公共顶点的三角形,一个公共顶点的三角形,由这些面所围由这些面所围成的几
10、何体叫做棱锥。成的几何体叫做棱锥。这个多边形面叫做棱锥的这个多边形面叫做棱锥的底面底面或底。或底。有公共顶点的各个三角形叫做棱有公共顶点的各个三角形叫做棱锥的锥的侧面。侧面。各侧面的公共顶点叫做棱锥的各侧面的公共顶点叫做棱锥的顶点。顶点。相邻侧面的公共边叫做棱锥相邻侧面的公共边叫做棱锥 的的侧棱。侧棱。棱锥的底面棱锥的底面棱锥的侧面棱锥的侧面棱锥的顶点棱锥的顶点棱锥的侧棱棱锥的侧棱SABCDE棱锥的性质:棱锥的性质:底面是多边形底面是多边形侧面都是三角形侧面都是三角形用平行于底面的平面去截棱锥,截面与用平行于底面的平面去截棱锥,截面与底面是相似多边形,面积之比等于截得底面是相似多边形,面积之比
11、等于截得的棱锥的高与原棱锥的高的平方比的棱锥的高与原棱锥的高的平方比2、棱锥的分类棱锥的分类:按底面多边形的边数,可以分为三棱锥、四棱按底面多边形的边数,可以分为三棱锥、四棱锥、五棱锥、锥、五棱锥、其中其中三棱锥也叫四面体三棱锥也叫四面体ABCDS3、棱锥的表示方法:棱锥的表示方法:用表示顶点和底面的字用表示顶点和底面的字母表示,如四棱锥母表示,如四棱锥S-ABCD。4、特殊的棱锥正棱锥、特殊的棱锥正棱锥 定义:定义:如果一个棱锥的底面是正多边形,如果一个棱锥的底面是正多边形,并且顶点在底面的射影是底面中心并且顶点在底面的射影是底面中心正三棱锥正三棱锥正五棱锥正五棱锥思考:正三棱锥是正四面体吗
12、?思考:正三棱锥是正四面体吗?5、正多面体:正多面体:定义:每个面都是有相同边数正多边形,且以每个顶点定义:每个面都是有相同边数正多边形,且以每个顶点为其一端都有相同数目的棱的凸多面体,叫做为其一端都有相同数目的棱的凸多面体,叫做正多面体正多面体。1.有一个面是多边形有一个面是多边形,其余各面都是三角形的多其余各面都是三角形的多面体是棱锥吗面体是棱锥吗?2.各面都是三角形的多面体是棱锥吗?各面都是三角形的多面体是棱锥吗?课堂练习1:1、判断下列说法是否正确:(1)棱锥的各个侧面都是三角形(2)有一个面是多边形,其余各面都是三角形,由这些面围成的几何体是棱锥(3)四面体的任何一个面都可以作为棱锥
13、的底面(4)棱锥的各侧棱长相等2、用一个平行于棱锥底面的平面截这个棱锥,截面面积与棱锥底面面积之比为1:16,求截得的两部分高之比。观察下列几何体的特征,它们与棱锥有何关系?观察下列几何体的特征,它们与棱锥有何关系?三、棱台的结构特征三、棱台的结构特征B B1 1A A1 1C C1 1D D1 1C C1 1 B B1 1A A1 1D D1 1 棱锥:有一个面是多边形棱锥:有一个面是多边形,其余各其余各面是有一个公共顶点的三角形,由这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。些面所围成的几何体叫做棱锥。1、棱台的概念:、棱台的概念:用一个平行于棱锥底面用一个平行于棱锥底面
14、的平面去截棱锥,底面和截面之间的部分的平面去截棱锥,底面和截面之间的部分叫做棱台。叫做棱台。C C1 1 B B1 1A A1 1D D1 1上底面上底面下底面下底面侧面侧面侧棱侧棱顶点顶点2 2、由三棱锥、四棱锥、五棱锥、由三棱锥、四棱锥、五棱锥截得的棱台,截得的棱台,分别叫做分别叫做三棱台,四棱台,五棱台三棱台,四棱台,五棱台3、棱台的表示法:棱台用表示上、下底面各顶棱台的表示法:棱台用表示上、下底面各顶点的字母来表示,如右图,点的字母来表示,如右图,棱台棱台ABCD-AABCD-A1 1B B1 1C C1 1D D1 1 。C C1 1 B B1 1A A1 1D D1 14、特殊的棱
15、台、特殊的棱台-正棱台正棱台由正三棱锥、正四棱锥、正五棱锥由正三棱锥、正四棱锥、正五棱锥截得的截得的棱台,分别叫做棱台,分别叫做正三棱台,正四棱台,正五正三棱台,正四棱台,正五棱台棱台判断下列几何体是不是棱台,并说明为什么 棱台的判断:棱台的判断:1、各侧棱延长后交于同一点、各侧棱延长后交于同一点2、两底面是平行的相似多边形、两底面是平行的相似多边形思考:思考:既然棱柱、棱锥、棱台都是多面体,那么它们之既然棱柱、棱锥、棱台都是多面体,那么它们之间有怎样的关系?当底面发生变化时,它们能否相互转间有怎样的关系?当底面发生变化时,它们能否相互转化?化?棱台的上底面扩大棱台的上底面扩大 上下底面全等上
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- 1.1 空间几何体的结构特征1 空间 几何体 结构 特征
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