多面体与棱柱

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简单多面体——棱柱、棱锥和棱台高一下学期数学北师大版(2019)必修第二册

简单多面体——棱柱、棱锥和棱台高一下学期数学北师大版(2019)必修第二册

底面(底)如图,多边形 ABCDEF 称为棱锥的底面. 侧面:其余各面称为棱锥的侧 面. 顶点:各个侧面的__公__共__点__. 高:顶点到底面的距离. 四面体:三棱锥也叫做四面 体. 斜高:正棱锥各侧面都是
__全__等____的等腰三角形,这些
等腰三角形底边上的高都相
等.
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 称为棱台. 正棱台:由正棱锥截 得的棱台.
2.下面图形中,为棱锥的是( )
A.①③ C.①②④
B.①③④ D.①②
解析:根据棱锥的定义和结构特征可以判断,①②是棱锥,③不是棱 锥,④是棱锥.故选 C.
答案:C
3.下列图形中,是棱台的是( )
解析:由棱台的定义知,A、D 的侧棱延长线不交于一点,所以不是 棱台;B 中两个面不平行,不是棱台,只有 C 符合棱台的定义,故选 C.
2.棱柱、棱锥和棱台
几何体
定义
棱柱
有两个面相互_平__行__ 其余各面都是 _平_行__四__边__形,由这些面 围成的几何体称为棱 柱. 正棱柱:底面是正多 边形的直棱柱. 平行六面体:底面是 平行四边形的棱柱.
图形及表示
相关概念 底面(底):两个互相__平_行_____ 的面; 侧面:其余各面; 侧棱:相邻侧面的_公__共__边___; 顶点:侧面与底面的公__共__顶__点_; 对角线:既不在同一底面上也 不在同一个侧面上的两个顶 点的连线;
高:过上底面上一点 O1 作下
底面的垂线,这点和垂足 O
间的距离__O__O_1___.
棱锥
有一个面是多__边__形___, 其余各面都是有一个 公共顶点的 __三__角__形__,由这些面 所围成的几何体叫作 棱锥. 正棱锥:底面是 _正_多__边__形__,且它的顶 点过底面___中__心___且 与底面垂直的直线 上.

《多面体 棱柱》(课件)

《多面体 棱柱》(课件)
1. 按线面的位置关系分: 侧棱与底面斜交的棱柱叫斜棱柱. 侧棱与底面直交的棱柱叫直棱柱. 底面是正多边形的直棱柱叫正棱柱.
2. 按侧棱数分: 侧棱数为3,4,5,可以把棱柱分为
三棱柱,四棱柱,五棱柱……
棱柱的性质:
棱柱的性质:
根据定义及侧面、侧棱与底面的 关系来观察、总结棱柱的性质.
1. 侧棱都相等,侧面是平行四边 形.
2. 两底面和平行于底面的截面是 全等的多边形.
3. 对角面是平行四边形.
直棱柱性质: (1) 侧棱都相等,侧面是矩形; (2) 底面与平行于底面的截面是全等
的多边形; (3) 对角面是矩形; (4) 侧棱长是棱柱的高.
正棱柱既有一般棱柱及直棱柱的性质, 还有如下性质: (1) 底面与平行于底面的截面是全等的正 多边形; (2) 侧面是全等的矩形.
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,由这些面所围成的几何 体叫棱柱.
棱柱的各部分名称: 1. 两个平行的面叫做棱柱的底面. 2. 其余各面叫做棱柱的侧面. 3. 侧面与底面的交线叫做底面的边. 4. 侧面的交线叫做棱柱的侧棱.
棱柱的各部分名称:
各多边形 —多面体的面 两个面的公共边 —多面体的棱 棱与棱的公共点 —多面体的顶点
相对于多面体的任一个面α, 其余各面都在α的同一侧,这种多 面体叫做凸多面体.
多面体的分类:
多面体的分类:
1. 按面的多少来分,若多面体有 n个面,则称为“n面体”(n大于等于 4);
2. 正多面体:每个面都是正多边 形,过每一个顶点都有相同的棱数的 凸多面体.(正多面体只有:正4、6、8、 12、20面体)
5. 侧棱与底面的公共点叫做棱柱的顶点. 6. 侧棱和底面的边叫做棱柱的棱. 7. 不在同一个面上的两个顶点的连线叫 做棱柱的对角线. 8. 两底面间的距离叫做棱柱的高.

专题37 空间几何体(知识梳理)(新高考地区专用)(解析版)

专题37 空间几何体(知识梳理)(新高考地区专用)(解析版)

专题37 空间几何体(知识梳理)一、空间几何体1、空间几何体的基本定义如果只考虑一个物体占有空间部分的形状和大小,而不考虑其它因素,则这个空间部分就是一个几何体。

围成体的各个平面图形叫做体的面;相邻两个面的公共边叫做体的棱;棱和棱的公共点叫做体的顶点。

几何体不是实实在在的物体。

平面的特性:无限延展、处处平直、没有其他性质(如厚度、大小、面积、体积、重量等)。

例1-1.下列是几何体的是( )。

A 、方砖B 、足球C 、圆锥D 、魔方【答案】C【解析】几何体不是实实在在的物体,故选C 。

例1-2.判断下列说法是否正确:(1)平静的湖面是一个平面。

(×)(2)一个平面长3cm ,宽4cm 。

(×)(3)三个平面重叠在一起,比一个平面厚。

(×)(4)书桌面是平面。

(×)(5)通过改变直线的位置,可以把直线放在某个平面内。

(√)【解析】平面可以看成是直线平行移动形成的,所以直线通过改变其位置,可以放在某个平面内。

(6)平行四边形是一个平面。

(×)(7)长方体是由六个平面围成的几何体。

(×)(8)任何一个平面图形都是一个平面。

(×)(9)长方体一个面上任一点到对面的距离相等。

(√)(10)空间图形中先画的线是实线,后画的线是虚线。

(×)(11)平面是绝对平的,无厚度,可以无限延展的抽象的数学概念。

(√) 例1-3.下列说法正确的是 。

①长方体是由六个平面围成的几何体;②长方体可以看作一个矩形ABCD 上各点沿铅垂线向上移动相同距离到矩形D C B A ''''所围成的几何体;③长方体一个面上的任一点到对面的距离相等。

【答案】②③【解析】①错,因长方体由6个矩形(包括它的内部)围成,注意“平面”与“矩形”的本质区别;②正确;③正确。

[多选]例1-4.下列说法正确的是( )。

A 、任何一个几何体都必须有顶点、棱和面B 、一个几何体可以没有顶点C 、一个几何体可以没有棱D 、一个几何体可以没有面【答案】BC【解析】球只有一个曲面围成,故A 错、B 对、C 对,由于几何体是空间图形,故一定有面,D 错,故选BC 。

多面体和棱柱

多面体和棱柱

三、重要截面
• 截面 用一个平面去截棱柱,与各面的交线组成 一个封闭的图形. • 1.平行于底面的截面是与底面全等的多边形.
• 2.垂直于侧棱的截面叫直截面.
• 3.过不相邻的两条侧棱组成的平面叫对角面.
• 1.在图3中,请同学们指出棱柱的底面、侧面、 侧棱、对角线,并画出它们的高.
• 2.在图3中,AB1是棱柱的对角线吗?
• 3.在图3中,(直棱柱)侧棱AA′为什么是棱柱 的高?(强调侧棱与底面的关系) • 4.画出几个棱柱中的一个与底面平行的截面、直 截面、对角面.
四、分类:
• 1.按线面的位置关系分:
• 侧棱与底面斜交的棱柱叫斜棱柱.
• 侧棱与底面直交的棱柱叫直棱柱.
• 底面是正多边形的直棱柱叫正棱柱. • 2.按侧棱数分: • 侧棱数为3,4,5,可以把棱柱分为三棱柱, 四棱柱,五棱柱……
五、性质
• 根据定义及侧面、侧棱与底面的关系来 观察、总结棱柱的性质. • 1.侧棱都相等,侧面是平行四边形. • 2.两底面和平行于底面的截面是全等 的多边形. • 3.对角面是平行四边形.
• •
• •
• •
直棱柱性质: (1)侧棱都相等,侧面是矩形. (2)底面与平行于底面的截面是全等的多 边形. (3)对角面是矩形. (4)侧棱长是棱柱的高. 正棱柱既有一般棱柱及直棱柱的性质,还有 如下性质: (1)底面与平行于底面的截面是全等的正 多边形. (2)侧面是全等的矩形.
共同特征:
①有两个面互相平行;
②其余各面的交线也互相平行,因此
各面为平行四边形.
定义:
•的
公共边都互相平行,由这些面所围 成的几何体叫棱柱.
各部分的名称
• • • • • • • 1.两个平行的面叫做棱柱的底面. 2.其余各面叫做棱柱的侧面. 3.侧面与底面的交线叫做底面的边. 4.侧面的交线叫做棱柱的侧棱. 5.侧棱与底面的公共点叫做棱柱的顶点. 6.侧棱和底面的边叫做棱柱的棱. 7.不在同一个面上的两个顶点的连线叫做 棱柱的对角线. • 8.两底面间的距离叫做棱柱的高.

11.1.3多面体与棱柱-人教B版高中数学必修第四册(2019版)教案

11.1.3多面体与棱柱-人教B版高中数学必修第四册(2019版)教案

11.1.3 多面体与棱柱-人教B版高中数学必修第四册(2019版)教案一、教学目标1.了解并掌握多面体和棱柱的数学概念和相关术语,如:多面体、棱柱、底面、侧面、顶点、棱等。

2.能够准确区分多面体和棱柱,并能在图形上进行判断和操作。

3.能够根据多面体和棱柱的特征进行计算,如:表面积、体积、侧棱长等。

4.发扬创新和实践能力,能够运用多面体和棱柱的知识解决实际问题。

二、教学重点1.多面体和棱柱的定义和特征。

2.多面体和棱柱的计算方法。

3.在实际问题中运用多面体和棱柱的知识。

三、教学难点1.同学们对于多面体和棱柱的概念理解是否清晰。

2.同学们在计算多面体和棱柱体积时是否能够正确运用知识。

四、教学过程1. 导入新知识教师介绍多面体和棱柱的基本概念和特征,如:多面体有面、顶点、侧棱;棱柱有底面、侧面、侧棱、顶点等,希望同学们初步掌握这些术语和概念。

2. 讲解多面体教师将多面体分为长棱锥、正棱锥、长方体、正方体、正八面体、正二十面体等,并介绍它们的特点和区别。

同学们可以在课堂上进行观察和感受。

在此基础上,教师可以进行一些简单的计算练习,如:长方形的表面积和体积,正方形的表面积和体积等。

3. 讲解棱柱教师将棱柱分为三棱柱、四棱柱、五棱柱、六棱柱等,并介绍它们的特点和区别。

同学们可以在课堂上进行观察和感受。

在此基础上,教师可以进行一些简单的计算练习,如:计算三棱柱的表面积和体积,四棱柱的表面积和体积等。

4. 案例演练教师通过具体案例,让同学们学会如何运用多面体和棱柱的知识解决实际问题。

如:案例一:某公司需要制作一个看板,形状为长方体,长为2米,宽为1米,高为1.5米,请问需要多少金属板?案例二:某学校图书馆需要购买10个木制的正方体书架,每个书架的边长为1米,请问需要多少木料?同学们可以在课堂上结合实际情境进行思考和讨论,并在教师的指导下进行计算和解答。

5. 课堂小结教师对本节课的内容进行总结和归纳,让同学们对所学到的知识有一个清晰的概括。

多面体与棱柱

多面体与棱柱

2
2
应用
1、长方体同一顶点的三个面对角线长分别为 a,b,c,则它的体对角线长为 ( C )
a 2 b2 c2 A. 2 b 2 c 2 B. a 4 a b c a b c C. D . 2 3
2 2 2 2 2 2
2、如图,正三棱柱的底面的边长是4,过BC的一个 平面与底面成30°的二面角,交侧棱AA′于D,求 AD的长和截面△BCD的面积.
直棱柱底面周长C
h
公式1、 如果直棱柱的底面周长是C,高为h, 则侧面积为: S直棱柱侧 C h
棱柱的体积
公式2、 若柱体的底面积为S,柱体高为h, 则体积为:
V柱体 S底 haFra bibliotekV长方体 S 底 h a b c
V正方体 S 底 h a
3
b
c
3、 已知一个正三棱柱的底面边长为4cm,高为 5cm,求这个正三棱柱的表面积和体积。
两个侧面的公共边叫做棱柱的侧棱。
侧面与底的公共顶点叫棱柱的顶点,不在同一个面上的两 个顶点的连线叫棱柱的对角线,两个底面的距离叫棱柱的 高。过棱柱的不相邻任意两条侧棱的截面叫棱柱的对角面。 如图 所示:
1. 侧棱不垂直于底面的棱柱叫做斜棱柱。 2.侧棱垂直于底面的棱柱叫做直棱柱。
3. 底面是正多边形的直棱柱叫做正棱柱。
不是凸多面体 它的一个面VAB(或VAE)伸 展为平面后,其他各面不都在 这个平面的同侧。
多面体的分类:一个多面体至少有四个面。多面体依照它的面 数分别叫做四面体、五面体、六面体等。
二、棱柱 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,由这些面所围成的几何体叫做棱柱。 两个互相平行的平面叫棱柱的底面,其余各叫做棱柱的侧面。

棱柱的概念

棱柱的概念
1.按底面多边形边数分: 棱柱的底面可以是三角形、四边形、五边形、……
把这样的棱柱分别叫做三棱柱、四棱柱、五棱柱、……
三棱柱
四棱柱
五棱柱
棱柱的概念
2.按侧棱与底面的位置关系分:
1.侧棱不垂直于底面的棱柱叫做斜棱柱.(斜五棱柱) 2.侧棱垂直于底面的棱柱叫做直棱柱.(直五棱柱) 特别的: 底面是正多边形的直棱柱叫做正棱柱.(正四棱柱)
多面体与棱柱
多面体
一.多面体的概念: 多面体——由若干个平面多边形围成的封闭体。 多面体的面——各平面多边形
多面体的棱——两个面的公共边
多面体的顶点——棱与棱的公共点
二.多面体的分类:
1、按面的多少来分,若多面体有n个面,则称为 “n面体”(n大于等于4)
2、正多面体:每个面都是正多边形。
棱柱的概念
α,β,γ。求 证 : (1)sin2α sin2β sin2γ 1 (2)cos2α cos2β cos2γ 2
D1
C1
A1 D
B1 C
A
B
例3.在各棱长均为的1 正三棱柱ABC-1AB1C1中, ( 1 ) 若 D , E 分 别 是A1B1, B1C1的 中 点 , 求 异 面 直 线 A D 与 B E 所 成的 角 ;
例4.已知正三棱柱ABC—A1B1C1中,AB1 ⊥ BC1,
求证:AB1 ⊥ A1C
C1
B1
M
A1
C
A
练习:完成学习导引P146第1至第7题 后面还有作业
B N
BC
不在同一个面上的两个顶点的连线叫做棱柱的对角线。
棱柱的概念
二.棱柱的表示法
1.用平行的两底面多边形的字母表 A1
示棱柱,如图:

2020_2021学年新教材高中数学立体几何初步11.1空间几何体11.1.3多面体与棱柱学案

2020_2021学年新教材高中数学立体几何初步11.1空间几何体11.1.3多面体与棱柱学案

11.1.3 多面体与棱柱必备知识·自主学习导思1.什么是多面体?多面体由哪些基本元素构成?2.什么是棱柱?如何表示?如何分类?3.各种棱柱之间有何关系?4.棱柱有哪些主要性质?一、多面体 定义由若干个平面多边形所围成的封闭几何体图及 相关 概念面:围成多面体的各个多边形 棱:相邻两个面的公共边 顶点:棱与棱的公共点面对角线:一个多面体中,连接同一面上两个顶点的线段,但不是多面体的棱体对角线:一个多面体中,连接不在同一面上两个顶点的线段 截面:一个几何体和一个平面相交所得到的平面图形(包含它的内部)表面积:多面体所有面的面积之和称为多面体的表面积(或全面积)命名多面体可以按照围成它的面的个数来命名,如五面体、八面体、十面体、十二面体等把多面体的任意一个面延展为平面,如果其余的各面都在这个平面的同一侧,则称这样的多面体为凸多面体.特别说明:我们所说的多面体,如果没有特别说明,指的都是凸多面体.(1)围成几何体的面是否都是平面?提示:不都是.通过观察圆柱、圆锥、圆台、球等可知:围成几何体的面并不都是平面.(2)多面体最少有几个面,几个顶点,几条棱?提示:多面体最少有4个面、4个顶点和6条棱.二、棱柱定义有两个面互相平行,且该多面体的顶点都在这两个面上,其余各面都是平行四边形,这样的多面体称为棱柱.图及相关概念底面:两个互相平行的面侧面:底面以外的其他各面侧棱:相邻两个侧面的公共边顶点:侧面与底面的公共顶点高:过棱柱一个底面上的任意一个顶点,作另一个底面的垂线所得到的线段(或它的长度) 侧面积:棱柱的所有侧面的面积之和(1)依据侧棱与底面的关系分类①直棱柱(侧棱与底面垂直),特别地,底面是正多边形的直棱柱为正棱柱.②斜棱柱(侧棱与底面不垂直).(2)依据底面的形状分类三棱柱、四棱柱、五棱柱…(1)棱柱的底面是固定不变的吗?提示:不一定.例如:正方体、长方体都是棱柱,它们的任何一对对面都可以作为其底面.(2)平行六面体是棱柱吗?写出{四棱柱}、{平行六面体}、{直平行六面体}之间的包含关系? 提示:依据棱柱的定义可知,平行六面体是棱柱.{四棱柱}、{平行六面体}、{直平行六面体}之间的包含关系为:{四棱柱}⊇{平行六面体}⊇{直平行六面体}.1.辨析记忆(对的打“√”,错的打“×”)(1)棱柱可以看作由平面图形平移得到. ((2)棱柱的侧面都是平行四边形,而底面不是平行四边形. ((3)棱柱的两底面是全等的正多边形. ((4)有一个侧面是矩形的棱柱是直棱柱. ( 提示:(1)√.棱柱可以看作由一个平面多边形沿某一方向平移形成的空间几何体.(2)×.棱柱的侧面都是平行四边形,底面也有可能是平行四边形.(3)×.棱柱两底面全等,但不一定是正多边形.(4)×.有一个侧面是矩形的棱柱不能保证侧棱与底面垂直.2.(教材二次开发:例题改编)已知长方体全部棱长的和为36,表面积为52,则其体对角线的长为( A.4 B.【解析】选B.设长方体的三条棱的长分别为x,y,z,则,可得体对角线的长为===.个面;面数最少的棱柱有个顶点,有条棱.【解析】面数最少的棱柱是三棱柱,有5个面,6个顶点,9条棱.答案:569关键能力·合作学习类型一与多面体有关的概念(数学抽象、直观想象)1.如图所示的几何体,关于其结构特征,下列叙述错误的是(B.该几何体有12条棱、6个顶点C.该几何体有8个面,并且各面均为三角形D.该几何体有9个面,其中一个面是四边形,其余均为三角形2.下列说法:①底面是矩形的平行六面体是长方体;②棱长相等的直四棱柱是正方体;③有两条侧棱垂直于底面一边的平行六面体是直平行六面体;④对角线相等的平行六面体是直平行六面体.其中正确的个数是( A.1 B.2【解析】1.选D.该几何体用平面ABCD可分割成两个四棱锥,因此它是这两个四棱锥的组合体,故四边形ABCD是它的一个截面而不是一个面.2.选A.①不正确,除底面是矩形外还应满足侧棱与底面垂直才是长方体;②不正确,当底面是菱形时就不是正方体;③不正确,两条侧棱垂直于底面一边不一定垂直于底面,故不一定是直平行六面体;④正确,因为对角线相等的平行四边形是矩形,由此可以推断此时的平行六面体是直平行六面体.多面体的识别方法认识、判断一个多面体的结构特征,主要从侧面、侧棱、底面等角度描述,因此只有理解并掌握好各几何体的概念,才能认清其特征.类型二棱柱的结构特征(直观想象)【典例】1.下列关于棱柱的说法:(1)所有的面都是平行四边形.(2)四棱柱是平行六面体.(3)两底面平行,并且各侧棱也平行.(4)有两个面平行,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的几何体是棱柱.(5)底面是正多边形的棱柱是正棱柱.其中正确的序号是.2.判断下列四个多面体是否为棱柱?若是棱柱,如何用符号表示?【思路导引】1.依据棱柱及其有关的概念逐个进行判断.2.利用棱柱定义逐个判断,若是棱柱根据底面多边形的边数用恰当的符号表示.【解析】1.(1)错误.棱柱的底面不一定是平行四边形.(2)错误.四棱柱的底面可以是任意四边形,而平行六面体的底面必须是平行四边形.(3)正确.由棱柱的定义可知.(4)正确.依据定义直接判断为正确.(5)错误.底面是正多边形的直棱柱是正棱柱.答案:(3)(4)2.(1)是棱柱,可记为五棱柱ABCDE-A1B1C1D1E1.(2)不是棱柱,不满足棱柱的定义.(3)是棱柱,可记为三棱柱ABC-A1B1C1.(4)是棱柱,可记为四棱柱ABCD-A1B1C1D1.棱柱结构特征的辨析技巧(1)扣定义:判定一个几何体是否为棱柱的关键是棱柱的定义.①看“面”,即观察这个多面体是否有两个互相平行的面,其余各面都是平行四边形;②看“线”,即观察每相邻两个四边形的公共边是否平行.(2)举反例:通过举反例,如与常见几何体或实物模型、图片等不吻合,给予排除.1.下列关于棱柱的叙述,错误的是(B.所有的棱柱一定有两个面互相平行,其余各面每相邻面的公共边互相平行C.有两个面互相平行,其余各面都是平行四边形的几何体一定是棱柱【解析】选C.对于A,B,D,显然是正确的;对于C,与棱柱的定义比,没有说明各顶点都在平行的这两个面上这一条件,因此所围成的几何体不一定是棱柱.如图所示的几何体就不是棱柱.所以C错误.2.一个棱柱是正四棱柱需满足的条件是(A.底面是正方形,有两个侧面是矩形B.底面是正方形,两个侧面垂直于底面C.底面是菱形,有一个顶点处的两条棱互相垂直D.底面是正方形,每个侧面都是全等矩形【解析】选D.对于A,满足了底面是正方形,但当侧面中的两个对面是矩形时并不能保证另两个侧面也是矩形;对于B,垂直于底面的侧面不能保证侧棱垂直于底面;对于C,底面是菱形但不一定是正方形,同时侧棱也不一定和底面垂直;对于D,侧面全等且为矩形,保证了侧棱与底面垂直,底面是正方形,保证了底面是正多边形,因而符合正棱柱的定义和基本特征.类型三多面体的展开图问题(直观想象、数学运算)角度1 由展开图复原多面体【典例】如图,这是一个正方体的表面展开图,若把它再折回成正方体后,有下列命题:①点H与点C重合;②点D与点M、点R重合;③点B与点Q重合;④点A与点S重合.其中正确命题的序号是.【思路导引】固定一个正方形(如FGPN)的位置,将其他正方形折起.先确定各正方形的位置,然后定顶点用什么字母表示.【解析】将其还原成正方体,如图.答案:②④若将一个正方体的六个面根据其方位分别标记为上、下、东、南、西、北,并沿该正方体的一条棱将正方体剪开,朝上展平得到如图所示的平面图形,试确定标“△”的面的方位.【解析】将三个空白正方形分别标为1,2,3,如图所示,易知1处标下,2处标西,△和3处应标南北,进一步根据“上北下南左西右东”可知,△处标北.角度2 求最大值、最小值问题【典例】在长方体ABCD-A1B1C1D1中,AB=2 cm,BC=3 cm,CC1=4 cm,一只蚂蚁从A点沿着表面爬行到C1点参加某项活动,长方体6个面都可爬行,蚂蚁前进的最短距离是多少?【思路导引】分三种方法计算,比较大小得最短距离.【解析】长方体ABCD-A1B1C1D1的表面如图三种方法展开后,A,C1两点间的距离分别为:=,=3,= ,三者比较得是从点A沿表面到C1的最短距离,所以最短距离是cm.多面体展开图问题的解题策略(1)由展开图复原几何体:首先想象出复原后的几何体,再将展开图中的面、点标注到该几何体上.(2)多面体表面上两点间的最短距离问题常常要归纳为求平面上两点间的最短距离问题.常见的解法是先把多面体的表面展开成平面图形,再用平面几何知识求有关线段的长度.1.(2020·长沙高一检测)在棱长为6的正方体ABCD-A1B1C1D1中,点E,F分别是棱C1D1,B1C1的中点,过A,E,F三点作该正方体的截面,则截面的周长为( +6+4+3 D.6+3【解析】选D.如图,延长EF与A1B1的延长线相交于M,连接AM交BB1于H,延长FE与A1D1的延长线相交于N,连接AN交DD1于G,可得截面五边形AHFEG.因为ABCD-A1B1C1D1是边长为6的正方体,且E,F分别是棱C1D1,B1C1的中点,所以EF=3,AG=AH==2,GE=FH==.所以截面的周长为6+3.2.如图都是正方体的表面展开图,还原成正方体后,其中两个完全一样的是.【解析】(1)图还原后,①⑤对面,②④对面,③⑥对面;(2)图还原后,①④对面,②⑤对面,③⑥对面;(3)图还原后,①④对面,②⑤对面,③⑥对面;(4)图还原后,①⑥对面,②⑤对面,③④对面;综上,可得还原成正方体后,其中两个完全一样的是(2)(3).答案:(2)(3)3.如图所示,在正三棱柱ABC-A1B1C1中,AB=2,AA1=2,由顶点B沿棱柱侧面(经过棱AA1)到达顶点C1,与AA1的交点记作M.求:(1)三棱柱侧面展开图的对角线长;(2)从B经M到C1的最短路线长及此时的值.【解析】将正三棱柱的侧面展开,得到一个矩形BB1B1′B′(如图).(1)因为矩形BB1B1′B′的长BB′=6,宽BB1=2,所以三棱柱侧面展开图的对角线长为=2.(2)由侧面展开图可知:当B,M,C1三点共线时,由B经M到C1的路线最短,所以最短路线长为BC1==2,显然Rt△ABM≌Rt△A1C1M,所以A1M=AM,即=1.课堂检测·素养达标1.下图中属于棱柱的有( )A.2个C.4个【解析】选C.根据棱柱的定义,第一行中前两个和第二行中后两个为棱柱.2.下列说法中正确的是(【解析】选C.直四棱柱的底面不一定是平行四边形,故A错;直平行六面体的底面不一定是矩形,故B错;C正确;底面是正方形的四棱柱不一定是直四棱柱,故D错.3.(教材二次开发:练习改编)棱长为2的正方体ABCD-A1B1C1D1中,M是棱AA1的中点,过C,M,D1作正方体的截面,则截面的面积是.【解析】如图,截面与平面ABB1A1的交线MN是三角形AA1B的中位线,所以截面是梯形CD1MN,又MN=,CD1=2,CN=,MD1=,故梯形的高为=,则截面的面积为(+2)×=.答案:4.下面是关于四棱柱的几个说法:①若有两个侧面垂直于底面,则该四棱柱为直四棱柱;②若两个过相对侧棱的截面都垂直于底面,则该四棱柱为直四棱柱;③若四个侧面两两全等,则该四棱柱为直四棱柱.其中,说法正确的序号是.【解析】因为必须是相邻的两个侧面垂直于底面,则四棱柱为直四棱柱,因此①错误;③中,也不符合直四棱柱的定义,排除;只有②符合定义.答案:②1B1C1,其中E,F,G,H是三棱柱对应边上的中点,过此四点作截面EFGH,把三棱柱分成两部分,各部分形成的几何体是棱柱吗?如果是,是几棱柱,并用符号表示;如果不是,请说明理由.【解析】截面以上的几何体是三棱柱AEF-A1HG,截面以下的几何体是四棱柱BEFC-B1HGC1.十多面体与棱柱(15分钟30分)1.四棱柱有几条侧棱,几个顶点( )A.四条侧棱、四个顶点B.八条侧棱、四个顶点C.四条侧棱、八个顶点D.六条侧棱、八个顶点【解析】选C.由四棱柱的结构特征知它有四条侧棱,八个顶点.2.如图,已知长方体ABCD-A1B1C1D1,过BC和AD分别作一个平面交底面A1B1C1D1于EF,PQ,则长方体被分成的三个几何体中,棱柱的个数是( )【解析】选D.共有3个:棱柱AA1P-DD1Q,棱柱ABEP-DCFQ,棱柱BEB1-CFC1.3.如图所示是一个简单多面体的表面展开图(沿图中虚线折叠即可还原),则这个多面体的顶点数为( )A.6B.7C.8【解析】选B.还原几何体,如图所示.由图观察知,该几何体有7个顶点.4.(2020·昭通高一检测)如图是一个正方体的表面展开图,若图中“努”在正方体的后面,那么这个正方体的前面是( )A.定B.有C.收【解析】选B.这是一个正方体的表面展开图,共有六个面,其中面“努”与面“有”相对,所以图中“努”在正方体的后面,则这个正方体的前面是“有”.5.用一个平面去截一个正方体,截面边数最多是.【解析】因为用平面去截正方体时,最多与六个面相交得六边形,即截面的边数最多为6.答案:66.现有两个完全相同的长方体,它们的长、宽、高分别是5 cm,4 cm,3 cm,现将它们组合成一个新的长方体,这个新长方体的体对角线的长是多少?【解析】将两个完全相同的长方体组合成新长方体,其情形有以下几种:将面积为5×3=15(cm2)的面重叠到一起,将面积为5×4=20(cm2)的面重叠到一起,将面积为4×3=12(cm2)的面重叠到一起.三种情形下的体对角线分别为:l1==7(cm),l2==(cm),l3==5(cm).(30分钟60分)一、单选题(每小题5分,共20分)1.如图正方体的棱长为1,在面对角线A1B上存在一点P使得|AP|+|D1P|取得最小值,则最小值为( )A.2B.C.2+D.【解析】选D.如图所示,将平面A1BCD1绕A1B旋转至A1ABB1,连接AD1交A1B于P,则|AD1|==.2.(2020·厦门高一检测)设M是正方体ABCD-A1B1C1D1的对角面BDD1B1(含边界)内的点,若点M到平面ABC、平面ABA1、平面ADA1的距离都相等,则符合条件的点M ( ) A.仅有一个C.有无限多个【解析】1B1C1D1的对角面BDD1B1(含边界)内的点,若点M到平面ABC、平面ABA1、平面ADA1的距离都相等,则符合条件的点M只能为正方体ABCD-A1B1C1D1的中心.3.如图所示,正方体棱长为3 cm,在每个面正中央有个入口为正方形的孔道通到对面,孔的入口正方形边长为1 cm,孔的各棱平行于正方体各棱.则所得几何体的总表面积为( )A.54 cm2B.76 cm2C.72 cm2D.84 cm2【解析】选C.由题意知该几何体的总表面积包含外部表面积与内部表面积.S外=6×32-6×12=48(cm2),S内=4×6=24(cm2).所以S总=48+24=72(cm2).1B1C1中,AB=BC=,BB1=2,∠ABC=90°,E,F分别为AA1,C1B1的中点,沿棱柱的表面从E到F两点的最短路径的长度为( ) A. B. C.【解析】选C.由题意得直三棱柱底面为等腰直角三角形.①若把平面ABB1A1和平面B1C1CB展开在同一个平面内,则线段EF在直角三角形A1EF中,由勾股定理得EF===.②若把平面ABB1A1和平面A1B1C1展开在同一个平面内,设BB1的中点为G,在直角三角形EFG中,由勾股定理得EF===.③若把平面ACC1A1和平面A1B1C1展开在同一个平面内,过F作与CC1平行的直线,过E作与AC平行的直线,所作两线交于点H,则EF在直角三角形EFH中,由勾股定理得EF===.综上可得从E到F两点的最短路径的长度为.二、多选题(每小题5分,共10分,全部选对得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)5.如图所示,不是正四面体(各棱长都相等的四面体)的展开图的是( )【解析】选CD.可选择阴影三角形作为底面进行折叠,发现A,B可折成正四面体,C,D不论选哪一个三角形作底面折叠都不能折成正四面体.6.(2020·滨州高一检测)正方体ABCD-A1B1C1D1的棱长为2,已知平面α⊥AC1,则关于α截此正方体所得截面的判断正确的是( ) 【解析】选ACD.如图,显然A,C成立,下面说明D成立,如图设截面为多边形GMEFNH,设A1G=x,则0≤x≤1,则GH=ME=NF=x,MG=HN=EF=(2-x),MN=2,所以多边形GMEFNH的面积为两个等腰梯形的面积和,所以S=·(GH+MN)·h1+·(MN+EF)·h2,因为h1==,h2==,所以S=(x+2)·+[2+(2-x)]·=-x2+2x+2. 当x=1时,S max=3,故D成立.三、填空题(每小题5分,共10分)7.侧棱垂直于底面的棱柱称为直棱柱.侧棱不垂直于底面的棱柱称为斜棱柱.底面是正多边形的直棱柱称为正棱柱.底面是平行四边形的四棱柱称为平行六面体.侧棱与底面垂直的平行六面体称为直平行六面体.底面是矩形的直平行六面体称为长方体.棱长都相等的长方体称为正方体.请根据上述定义,回答下面的问题:(1)直四棱柱是长方体.(2)正四棱柱是正方体.(填“一定”“不一定”或“一定不”)【解析】由直四棱柱的定义可知,直四棱柱不一定是长方体;长方体一定是直四棱柱;由正四棱柱的定义可知,正四棱柱不一定是正方体;正方体一定是正四棱柱.答案:(1)不一定(2)不一定8.正方体的棱长为a,且正方体各面的中心是一个几何体的顶点,这个几何体的棱长为.【解析】如图所示,取棱中点O,连接OD,OE,由正方体的性质可得OD⊥OE,OD=OE=a,则DE==a,即几何体的棱长为 a.答案: a四、解答题(每小题10分,共20分)9.已知正六棱柱的一条最长的体对角线长是13,侧面积为180,求正六棱柱的全面积.【解析】如图所示,设正六棱柱的底面边长为a,侧棱长为h,易知CF′是正六棱柱的一条最长的体对角线,即CF′=13.因为CF=2a,FF′=h,所以CF′===13.①因为正六棱柱的侧面积为180,所以S侧=6a·h=180.②联立①②解得,或.当a=6,h=5时,2S底=6×a2×2=108.所以S全=180+108.当a=,h=12时,2S底=6×a2×2=,所以S全=180+.10.直四棱柱的底面是矩形,且底面对角线的夹角为60°,对角面的面积为S,求此直四棱柱的侧面积.【解析】如图所示,设侧棱长为l,底面对角线长为t,则AC=BD=t,设AC与BD相交于O点,则∠AOD=60°,∠AOB=120°,所以△AOD是等边三角形.所以AD=OA=AC=t.所以△AOB是顶角为120°的等腰三角形,AB=OA=t.又因为对角面的面积为S,S=t·l,所以t=.所以AD=t=,AB=t=.所以S侧=2(AD+AB)l=l=(+1)S.瑞士数学家、物理学家欧拉发现任一凸多面体(即多面体内任意两点的连线都被完全包含在该多面体中,直观上讲是指没有凹陷或孔洞的多面体)的顶点数V、棱数E及面数F满足等式V-E+F=2,这个等式称为欧拉多面体公式,被认为是数学领域最漂亮、简洁的公式之一,现实生活中存在很多奇妙的几何体,现代足球的外观即取自一种不完全正多面体,它是由12块黑色正五边形面料和20块白色正六边形面料构成的.20世纪80年代,化学家们成功地以碳原子为顶点组成了该种结构,排列出全世界最小的一颗“足球”,称为“巴克球”.则“巴克球”的顶点个数为( )A.180B.120C.60【解析】选C.依题意,设巴克球顶点数V、棱数E及面数F,则F=20+12=32,每条棱被两个面共用,故棱数E==90,所以由V-E+F=2得:V-90+32=2,解得V=60.。

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与分类?
S
A
BC
D
2、棱锥的分类: 按底面多边形的边数,可以分为三棱锥、四棱
锥、五棱锥、……
3、棱锥的表示方法:用表示顶点和底面的字母或者 用表示顶点和底面的一条对角线端点的字母来表示, 如四棱锥S-ABCD或四棱锥S-AC。
正棱锥
A B
S
正棱锥:如果棱锥的
底面是正多边形,且
它的顶点在过底面中
心且与底面垂直的直
三棱镜
魔方
问题1:仔细观察下面的几何体,它们有什么 共同特点?
(1)
(2)
(3)
(4)
(1)
(3)
图⑴和⑶中的几何体分别由平行四边形和五 边形沿某一方向平移而得。
图⑵和⑷中的几何体分别由怎样的平面图形, 按什么方向平移而得?


1.棱柱的定义 由一个平面多边形沿某一方向平移而形成的空
间几何体叫做棱柱.
• 2、关于棱柱叙述不正确的是 C
A、所有的侧棱都平行,所有的侧面 都是平行四边形;
B、底面是全等且平行的多边形 C、有两个侧面是矩形的是直棱柱; D、斜棱柱的侧棱与底面不垂直。
• 3、下列叙述正确的是:( B ) A、长方体不是直四棱柱; B、棱台的侧棱必交于一点; C、直平行六面体是正四棱柱; D、正方体不是正四棱柱。
• 4. 棱台不具有的性质是( C ). 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
• 5. 已知集合A={正方体},B={长方体},C={正四 棱柱},D={直四棱柱},E={四棱柱},F={直平行 六面体},则( B ).
A ABCDFE B ACBFDE
1.1.1构成空间几何体的 基本要素
1.1.2棱柱、棱锥、棱台 的结构特征
构成空间几何体的基本要素有哪些? 它们具有怎样的关系?
• 基本要素:点、线、面
• 关系:点动成线、线动成面、面动 成体
多 面 体
一.多面体及相关概念
1.多面体:多面体是由若干个平面多边 形所围成的几何体
如下图中的几何体都是多面体:
2.相关概念:
(1)围成多面体的 各个多边形叫做多面 体的面; (2)相邻两个面的 公共边叫做多面体的 棱;
D` A`
D A
C` B`
C B
2.相关概念:
(3)棱和棱的公
共点叫做多面体
D`
的顶点; (4)连接不在同
A`
一个面上的两个
顶点的线段叫做
D
一个几何体和一个平面相交所得到 的平面图形,叫做这个几何体的截面
问题2:有两个面互相平行, 其余各面都是四边形的几何体是 棱柱吗?
答:不一定是。 如右图所示,不是棱柱。
问题3:有两个面互相平行, 其余各面都是平行四边形的几何 体是棱柱吗?
答:不一定是。 如右图所示,不是棱柱。
(4)棱柱的分类:
按底面多边形的边数分类:
棱柱的底面可以是三角形、四边形、 五边形、……
V
D O
C M
A
B
观察下图,如何将棱锥变换成下方的几何体?
棱锥 棱台
1.棱台的定义
棱锥被平行于底面的一个平面所截后,截面和底面之间 的部分叫做棱台(truncated pyramid).
2.棱台的元素
上底底面面 侧面 侧棱 下底底面面
3.棱台的性质
两底面是相似的多边形,侧棱的延长线交于一点。
四棱柱的分类
棱柱: 可以看成一个多边形上各点都沿着同一个 方向移动相同的距离所形成的几何体。
四棱柱
底面是平行四边形 平行六面体
侧棱垂直于底面
直四棱柱
侧棱垂直于底面
直平行 六面体
底面是平行四边形
正方体
棱相等 正四棱柱 底面是正方形 长方体 底面是矩形
关于棱柱叙述不正确的是:( C)
A、所有的侧棱都平行,所有的侧面都是平行四边 形;
线上,则这个棱锥叫
做正棱锥。
E
D
O
M
C
正棱锥性质
1、底面是__正__多_边__形__; 2、顶点和底面中心的连线与底面_垂__直__; 3、側棱长都_相__等__; 4、各侧面都是_全__等_的__ _等__腰__三__角__形__; 5、斜高都_相__等__;
正四棱锥V-ABCD,底面面积为16,一条側棱长 为 2 11,计算它的高和斜高?
棱柱集合、斜棱柱集合、直棱柱 集合、正棱柱集合之间存在怎样的包 含关系?
棱柱
直棱柱 斜棱柱
正棱柱
几个特殊的四棱柱
• 底面是正方形的直棱柱叫做正四棱柱 • 底面是平行四边形的棱柱叫做平行六面体 • 侧棱与底面垂直的平行六面体是直平行六
面体 • 底面是矩形的直平行六面体是长方体 • 棱长都相等的长方体是正方体
(1)多面体分类:
按多面体面数分类有四面体、五面体、
六面体等。
有没有三面体?
(2)凸多面体:
把多面体的任何一个面伸展为平面,如 果所有其他各面都在这个平面的同侧,这样 的多面体叫做凸多面体。
(1)是凸多面体 (2)不是,是凹多面体
V
α
(1)
C
D
A
B
E
(2)
多面体的分类: (1)按照多面体是否在任一面的同一侧 分为凸多面体和凹多面体; (2)按照围成多面体的面的个数分为四 面体、五面体、六面体等。
棱台的分类
由三棱锥、四棱锥、五棱锥…截得的棱 台,分别叫做三棱台,四棱台,五棱台…
棱台的表示方法
棱台用表示上、下底面各顶点的字
母来表示,如右图,棱台ABCD-A1B1C1D1
A1 D1
C B1 1
D
C
O
E
A
B

D1 O1
C1 E1
A1
B1
斜高
正棱台:由正棱锥截得的棱台叫做正棱台。
例:判断下列几何体是不是棱台.
D`
A` 侧 棱
D
A 顶点
C`
B`
对 角 线

C


B

2.棱柱的表示
1.用平行的两底面多边形的字母表示棱柱,
如图:记作棱柱ABCDE- A1B1C1D1E1
2.用表示一条对角线端点的两个字母表示,
如图:记作棱柱A C1
A1
E1 D1
B1
C1
E
A
D
B
C
3.棱柱的性质 观察下列几何体,回答:
①两个底面多边形间的关系? 平行且全等
把这样的棱柱分别叫做三棱柱、四棱柱、 五棱柱、……
三棱柱
四棱柱
五棱柱
(4)棱柱的分类:
按侧棱与底面是否垂直分类:
1.侧棱不垂直于底面的棱柱叫做斜棱柱
E’
A’
D’
C’
B’
E
D A
B
C
2.侧棱垂直于底面的棱柱叫直棱柱 3.底面是正多边形的直棱柱叫做正棱柱
(4)棱柱的分类:
棱 柱
斜棱柱 直棱柱
正棱柱
②上下底面对应边间的关系? 平行且相等
③侧面是什么平面图形?
平行四边形
④侧棱之间的关系?
平行且相等
棱柱的性质:两个底面是平行全等的多边形,
对应边互相平行, 侧面都是平行四边形.
问题1:观察下面的几何体,哪些是棱柱?
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
(7)
(1)、(3)、(5)是棱柱,(2)、(4)、(6)、(7)不是棱柱。
底面
顶点 由棱柱的一个 底面收缩而成
底面
A
CA
C
侧面
B
B
侧面
侧棱
相邻两侧面 的公共边
侧棱
相邻两侧面 的公共边
3.棱锥的性质
观察下列棱锥,归纳它们的底面和侧面各有什么特征? 在同一个棱锥中的各个侧面三角形有什么共同特征?
棱锥的性质: ①底面是多边形(如三角形、四边形、五边形等) ②侧面是 三角形
思考题:能否类比棱有柱一的个表公示共法顶与点分的类给出棱锥的表示法
B、底面是全等且平行的多边形;
C、有两个侧面是矩形的是直棱柱;
D、斜棱柱的侧棱与底面不垂直。
埃及卡夫拉王金字塔
墨西哥太阳金字塔
1.棱锥的定义 观察下图,如何将棱柱变换成下方的几何体?
当棱柱的一个底面收缩为一个点时,得到的几何体 叫做棱锥.
2.棱锥的元素 类比棱柱,给棱锥各元素命名
A
C
S
B
判断一个几何体是否为棱台: ①各侧棱的延长线是否相交一点 ②截面是否平行于原棱锥的底面
数学运用
动动手(1)画一个四棱柱
D
C
①画上底面——画一个四边形
A
B
②画侧棱——从四边形的每一个顶点
画平行且相等的线段
D A
C B
③画下底面——顺次连结这些线段的 另一个端点
注意:被挡住的线要画成虚线.
数学运用
C C ABDF E
D 它们之间不都存在包含关系
• 6. 长方体三条棱长分别是 AA =1, AB =2, AD 4 ,则从点 A 出发,沿长方体的表
面到 C ' 的最短矩离是_____5________.
• 7. 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 _____9______.
(2)画一个三棱台
S
①画一个三棱锥
A B
A
②在侧棱上任取一点,从这点开始,
C
顺次在各个侧面内画出与底面
对应边平行的线段
C
③将多余的线段擦去
B
数学运用
练一练:以三角形ABC为底面画一个三棱柱.
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