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人教版数学必修二
第一章
第一章课文目录1.1 空间几何体的结构
1.2 空间几何体的三视图和直观图1.3 空间几何体的表面积与体积重难点:
1、让学生感受大量空间实物及模型、概括出柱、锥、台、球的结构特征。2、画出简单组合体的三视图。
3、用斜二测画法画空间几何值的直观图。
4、柱体、锥体、台体的表面积和体积计算,台体体积公式的推导。5、了解推导球的体积和面积公式所运用的基本思想方法。知识结构:
表面积
度量空间几何体
柱体
球体
锥体
台体
中心投影
平行投影
体积
空间几何体
重难点解析
棱柱圆柱棱锥圆锥棱台圆台三视图直观图
一、空间几何体的结构、三视图和直观图
1.柱、锥、台、球的结构特征
(1)柱
棱柱:一般的,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
棱柱中两个互相平行的面叫做棱柱的
侧面与底
相邻侧面的公共边叫做棱柱的侧棱;
共边都互相平行,由这些面所围成的几何体叫做棱柱;底面,简称为底;其余各面叫做棱柱的侧面;面的公共顶点叫做棱柱的顶点。
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……圆柱:以矩形的一边所在的直线为旋转轴,圆柱;旋转轴叫做圆柱的轴;
棱柱与圆柱统称为柱体;(2)锥
棱锥:一般的有一个面是多边形,围成的几何体叫做棱锥;
其余各面都是有一个公共顶点的三角形,
由这些面所
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
么位置,不垂直于轴的边都叫做圆柱侧面的母线。
其余边旋转形成的曲面所围成的几何体叫做
无论旋转到什
垂直于轴的边旋转而成的曲面叫做圆柱的侧面;
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。只供学习与交流
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底面是三角锥、四边锥、五边锥……的棱柱分别叫做三棱锥、四棱锥、五棱锥……圆锥:以直角三角形的一条直角边所在的直线为旋转轴,成的几何体叫做圆锥;
边旋转形成的曲面叫做圆锥的侧面。
棱锥与圆锥统称为锥体。(3)台
棱台:用一个平行于底面的平面去截棱锥,圆台:用一个平行于底面的平面去截圆锥,圆台和棱台统称为台体。(4)球
以半圆的直径所在的直线为旋转轴,(5)组合体
由柱、锥、台、球等几何体组成的复杂的几何体叫组合体。几种常凸多面体间的关系
半圆面旋转一周形成的几何体叫做球体,
简称为球;
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。
底面和截面之间的部分叫做棱台;底面和截面之间的部分叫做圆台;
原棱锥的原圆锥的
底面和截面分别叫做棱台的下底面和上底面;棱台也有侧面、侧棱、顶点。底面和截面分别叫做圆台的下底面和上底面;圆台也有侧面、母线、轴。
其余两边旋转形成的曲面所围
斜
旋转轴为圆锥的轴;垂直于轴的边旋转形成的面叫做圆锥的底面;
一些特殊棱柱、棱锥、棱台的概念和主要性质:
名称
棱柱
直棱柱
正棱柱
图形
有两个面互相平行,而其余每相
定
义
邻两个面的交线都互相平行的多面体
侧棱侧面的形状
只供学习与交流
平行且相等平行四边形
侧棱垂直于底面的棱柱
底面是正多边形的直棱柱
平行且相等
矩形
平行且相等全等的矩形
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对角面的形状平行于底面的截面
的形状名称
棱锥
平行四边形与底面全等的多边形
正棱锥
边形
棱台矩形
与底面全等的多
边形
正棱台矩形
与底面全等的正多
图形
有一个面是多边形,其余各面
定义
是有一个公共顶点的三角形的多面体相交于一点但不一定相等
三角形三角形与底面相似的多边形
底面是正多边形,且顶点在底面的射影是底面的射影是底面和截面之间的部分
相交于一点且相等
全等的等腰三角形等腰三角形与底面相似的正多边形高过底面中心;
用一个平行于棱锥底面的平面去截棱锥,底面和截面之间的部分
延长线交于一点梯形
梯形与底面相似的多边形
由正棱锥截得的棱台
侧棱侧面的形状对角面的形状平行于底的截面形状
相等且延长线交于一点全等的等腰梯形
等腰梯形与底面相似的正多边形两底中心连线即高;侧棱与底面、侧面与底面、相邻两侧面所成角都相等
其他性质
侧棱与底面、侧面与底面、相邻两侧面所成角都相等
几种特殊四棱柱的特殊性质:
名称平行六面体直平行六面体
长方体正方体
且被该点平分
侧棱垂直于底面,各侧面都是矩形;四条对角线交于一点,且被该点平分底面和侧面都是矩形;且被该点平分
棱长都相等,各面都是正方形四条对角线相等,交于一点,且被该点平分
四条对角线相等,交于一点,特殊性质
底面和侧面都是平行四边行;
四条对角线交于一点,
只供学习与交流
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2.空间几何体的三视图
三视图是观测者从不同位置观察同一个几何体,画出的空间几何体的图形。他具体包括:
(1)正视图:物体前后方向投影所得到的投影图;它能反映物体的高度和长度;
(2)侧视图:物体左右方向投影所得到的投影图;它能反映物体的高度和宽度;
(3)俯视图:物体上下方向投影所得到的投影图;它能反映物体的长度和宽度;
三视图画法规则:
高平齐:主视图与左视图的高要保持平齐
长对正:主视图与俯视图的长应对正宽相等:俯视图与左视图的宽度应相等
3.空间几何体的直观图
(1)斜二测画法
①建立直角坐标系,在已知水平放置的平面图形中取互相垂直的标系;
②画出斜坐标系,在画直观图的纸上(平面上)画出对应的OX,OY,使(或135),它们确定的平面表示水平平面;
③画对应图形,在已知图形平行于保持不变;在已知图形平行于的一半;
④擦去辅助线,图画好后,要擦去(2)平行投影与中心投影
平行投影的投影线是互相平行的,中心投影的投影线相交于一点。注意:画水平放置的多边形的直观图的关键是确定多边形顶点的位置,的位置一旦确定,依次连结这些顶点就可画出多边形来,
图的画法可以归结为确定点的位置的画法。强调斜二测画法的步骤。例题讲解:
因为多边形顶点
直观
因此平面多边形水平放置时,
X轴、Y轴及为画图添加的辅助线(虚线)
。
X轴的线段,在直观图中画成平行于
‘
0
‘
’
’
’
’
OX,OY,建立直角坐
XOY=45
'''
0
X轴,且长度
Y轴的线段,在直观图中画成平行于Y轴,且长度变为原来
[例1]将正三棱柱截去三个角(如图1所示A,B,C分别是△GHI三边的中点)得到几何体如图2,则该几何体按图2所示方向的侧视图(或称左视图)为()
H B
A I
C G 侧视
B
A
C
B
B
B
B
E
F 图1
D
E
F 图2
D
E
A.
E
B.
E
C.
E
D.
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[例2]在正方体ABCDA1B1C1D1中,E,F分别为棱AA1,CC1的中点,则在空间中与三条直线A1D1,EF,CD都相交的直线(A.不存在
B.有且只有两条
)
C.有且只有三条
D.有无数条
[例3]正方体ABCD_A1B1C1D1的棱长为2,点M是BC的中点,点P是平面ABCD内的一
个动点,且满足A.圆解析:
PM=2,P到直线A1D1的距离为B.双曲线点P到A1D1的距离为
C.两个点
5,则点P的轨迹是(
D.直线
)
5,则点P到AD的距离为1,满足此条件的
P的轨迹
是到直线AD的距离为1的两条平行直线,
又Q
PM2,
满足此条件的P的轨迹是以M为圆心,半径为C。
2的圆,这两种轨迹
只有两个交点.
故点P的轨迹是两个点。选项为
点评:该题考察空间内平面轨迹的形成过程,考察了空间想象能力。
[例4]两相同的正四棱锥组成如图
1所示的几何体,可放棱长为1的正方体内,使正四棱
锥的底面ABCD与正方体的某一个平面平行,且各顶点...均在正方体的面上,则这样的几何体体积的可能值有(
A.1个
)B.2个
C.3个
D.无穷多个
ABCD
D。
影响几何体体积的只能是正四棱锥底
解析:由于两个正四棱锥相同,所以所求几何体的中心在正四棱锥底面正方形中心,有对称性知正四棱锥的高为正方体棱长的一半,面正方形ABCD的面积,问题转化为边长为
点评:本题主要考查空间想象能力,题型2:空间几何体的定义
1的正方形的内接正方形有多少种,所以选
以及正四棱锥的体积。正方体是大家熟悉的几何体,
它的一些内接或外接图形需要一定的空间想象能力,要学会将空间问题向平面问题转化。
[例5]长方体ABCD
AA1
A1B1C1D1的8个顶点在同一个球面上,且
)
AB=2,AD=
3,
1,则顶点A、B间的球面距离是( 24
22
D1C1
A.B.C.
2
D.2
2
A1
2R
22,
ROB
2,设R
2,
B1
D
O
C
解析:
QBD1AC1
BD1IAC1
O,则OA
AOB
2
,lR2
2
,故选
A
B
B.
点评:抓住本质的东西来进行判断,对于信息要进行加工再利用。
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