8.1
基本立体图形
第一课时
棱柱、棱锥、棱台
新课程标准解读
核心素养
1.
利用实物、计算机软件等观察空间图形,认识棱柱、棱锥、棱台的结构特征
直观想象
2.
能运用这些特征描述现实生活中简单物体的结构
数学抽象
观察下面的图片,这些图片你都不陌生吧
.
小到精巧的家居装饰,大到宏伟庞大的建筑;从远古的金字塔,到现代的国家大剧院、埃菲尔铁塔,设计师、建筑师们匠心独具,为我们留下了精美绝伦的建筑物,每当看到这些建筑物都会给人以震撼的美
.
问题
你知道设计师是如何设计这些建筑物的吗?应用到哪些数学知识?
知识点一
空间几何体
1
.
空间几何体
:如果只考虑物体的
形状
和
大小
,而不考虑其他因素,那么由这些物体抽象出来的空间图形就叫做空间几何体
.
2
.
多面体
:
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
;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
.
3
.
旋转体
:
一条平面曲线(
包括直线
)绕它所在平面内的一条定
直线
旋转所形成的
曲面
叫做旋转面,封闭的旋转面围成的
几何体
叫做旋转体
.
这条定直线叫做旋转体的
轴
.
知识点二 棱柱、棱锥、棱台的结构特征
定义
图形及表示
相关概念
特殊情形
棱
柱
有两个面互相
平行
,其余各面都是
四边形
,并且相邻两个四边形的公共边都
互相平行
,由这些面所围成的多面体叫做棱柱
记作:棱柱
ABCDEF
-
A'B'C'D'E'F'
底面(
底
):两个互相
平行
的面;
侧面:除底面外,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
直棱柱:侧棱垂直于底面的棱柱;
斜棱柱:侧棱不垂直于底面的棱柱;
正棱柱:底面是正多边形的直棱柱
定义
图形及表示
相关概念
特殊情形
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
,由这些面所围成的多面体叫做棱锥
记作:棱锥
S
-
ABCD
底面(
底
):多边形面;
侧面:有公共顶点的各个三角形面;
侧棱:相邻侧面的
公共边
;
顶点:各侧面的
公共顶点
正棱锥:底面是正多边形,并且顶点与底面中心的连线垂直于底面的棱锥
定义
图形及表示
相关概念
特殊情形
棱
台
用一个
平行于棱锥底面
的平面去截棱锥,底面和截面之间那部分多面体叫做棱台
记作:棱台
ABCD
-
A'B'C'D'
上底面:原棱锥的
截面
;
下底面:原棱锥的
底面
;
侧面:除上、下底面外,其余各面;
侧棱:相邻侧面的公共边;
顶点:侧面与上(
下
)底面的公共顶点
提醒
(
1
)棱柱、棱锥、棱台的关系(以三棱柱、三棱锥、三棱台为例)
(
2
)常见的几种四棱柱之间的转化关系
1.
下面四个几何体中,是棱台的是(
)
答案:
C
2.
下列棱锥有
6
个面的是(
)
A.
三棱锥
B.
四棱锥
C.
五棱锥
D.
六棱锥
解析:
C
由棱锥的结构特征可知,五棱锥有
6
个面
.
故选
C.
3.
下列几何体中,
是棱柱,
是棱锥,
是棱台(仅填相应序号)
.
答案:
①③④
⑥
⑤
题型一
棱柱的结构特征
【例
1
】
如图所示,长方体
ABCD
-
A
1
B
1
C
1
D
1
.
(
1
)这个长方体是棱柱吗?如果是,是几棱柱?为什么?
(
2
)用平面
BCNM
把这个长方体分成两部分,各部分形成的几何体还是棱柱吗?如果是,是几棱柱,并用符号表示;如果不是,请说明理由
.
解
(
1
)是棱柱,并且是四棱柱,因为以长方体相对的两个面作底面,是互相平行的,其余各面都是矩形,且四条侧棱互相平行,符合棱柱的定义
.
(
2
)是棱柱,截面
BCNM
右上方部分是三棱柱
BB
1
M
-
CC
1
N
,左下方部分是四棱柱
ABMA
1
-
DCND
1
.
通性通法
棱柱结构特征的辨析方法
(
1
)扣定义:判定一个几何体是否为棱柱的关键是紧扣棱柱的定义:
①
看
“
面
”
,即观察这个多面体是否有两个互相平行且全等的面作为底面,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
.
(多选)
下列关于棱柱的说法正确的有(
)
A.
所有的面都是平行四边形
B.
每一个面都不会是三角形
C.
两底面平行,并且各侧棱也平行
D.
被平面截成的两部分可以都是棱柱
解析:
CD
A
错误,棱柱的底面不一定是平行四边形;
B
错误,棱柱的底面可以是三角形;
C
正确,由棱柱的定义易知;
D
正确,棱柱可以被平行于底面的平面截成两个棱柱
.
题型二
棱锥的结构特征
【例
2
】
(多选)
下列说法中正确的有(
)
A.
棱锥的各个侧面都是三角形
B.
四面体的任何一个面都可以作为棱锥的底面
C.
棱锥的侧棱平行
D.
有一个面是多边形,其余各面是三角形的几何体是棱锥
解析
由棱锥的
2023-2024学年人教A版高中数学必修第二册 8.1 第一课时 棱柱、棱锥、棱台(学案)