1、 生活中的立体图形1常见的立体图形(1)柱体棱柱:有两个面互相平行,其余各面都是四边形,并且每两个相邻的四边形的公共边互相平行,由这些面围成的几何体叫棱柱如三棱柱、四棱柱、五棱柱等;圆柱:以矩形的一边所在的直线为旋转 轴,其余各边围绕它旋转形成的几何体叫做圆柱(2)锥体棱锥: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,由这些面围成的几何体叫棱锥如三棱锥、 四棱锥、五棱锥等;圆锥:以直角三角形一边所在的直线为旋转轴,其余各边围绕它旋转形成的几何体叫做圆锥(3)球体:半圆以它的直径为旋转轴,旋转而成的几何体叫做球体【例 1】 判断下列说法是否正确:(1)柱体的上、下两个面不一样大( )
2、(2)圆柱、圆锥的底面都是圆( )(3)棱柱的底面不一定是四边形( )(4)圆柱的侧面是平面( )(5)棱锥的侧面不一定是三角形 ( )解析:柱体的上、下底面是平行且相等的(形状相同、大小相等),所以(1)错误;圆柱的上、下两个底面都是圆,圆锥的底面是圆,所以(2)正 确;棱柱可以是三棱柱、四棱柱、五棱柱等,即棱柱的底面不一定是四边形,所以(3)正确;圆柱的侧面是曲面不是平面,所以(4)错误;棱锥的侧面一定是三角形,所以(5)错误答案:(1) (2) (3) (4) (5)2立体图形的分类立体图 形Error!为便于理解与识记,形象地总结立体图形的分类如下:【例 2】 下列图形中柱体的个数为(
3、 )A1 B2 C3 D4解析:柱体的特点是它们的上、下底面是平行且相等的(形状相同、大小相等),由此判断和是柱体答案:B3多面体(1)多面体的概念:围成棱柱和棱锥的面是平的面,像这样的立体图形叫做多面体如图,下列图形分别为:棱柱(长方体)、棱锥(三棱锥),它们均为多面体(2)正四面体:由四个完全一样的正三 角形围成的空间图形称为正四面体,这些三角形的顶点、边分别称为正四面体的顶点、棱(相邻的三角形的公共边只算一条棱)(3)正六面体:类 似的,组成正方体的每个正方形的顶点、边分别称为正六面体的顶点、棱(相邻的正方形的公共边只 算一条棱)此外,还有正八面体、正十二面体和正二十面体,如图谈重点 常
4、见的多面体 棱柱和棱锥都是多面体,圆柱、圆锥和球不是多面体【例 3】 一个棱柱的底面是五边形,它有几条侧棱,几个顶点?共有几个面?分析:由已知易知该立体图形是五棱柱,结合图形回答问题即可解:它有 5 条侧棱,10 个顶点,共有 7 个面析规律 棱柱棱数、顶点数和面数的确定 底面为 n 边形的棱柱有 n 条侧棱,2 n 个顶点,( n2)个面4常见几何体的特征几何体 底面 侧面 顶点数圆柱 两个底面,平行,形状大小相等 曲面 无圆锥 一个底面,是圆形 曲面 一个棱柱 两个底面,平行,形状大小相等的多边形 平面 有棱锥 一个底面,是多边形 平面 有三棱柱的面数是 5,顶点数是 6,棱数是 9;四棱
5、柱的面数是 6,顶点数是 8,棱数是12;类似的, n 棱柱的面数是 n2,顶点数是 2n,棱数是 3n.三棱锥的面数是 4,顶点数是 4,棱数是 6;四棱锥的面数是 5,顶点数是 5,棱数是8;类似的, n 棱锥的面数是 n1,顶点数是 n1,棱数是 2n.【例 4】 图中的两个几何体由几个面围成?面与面相交成几条线?它们是直的还是曲的?(1) (2)分析:仔细观察本题中的几何体,(1)是一个圆柱沿着它的高线纵切形成的由于圆柱的侧面是曲面,所以此几何体的侧面也是曲面;(2)是一个六面体截去一个角形成的,组成该几何体的面全是平面解:图中的几何体(1)由 4 个面围成;面与面相交成 6 条线,它
6、们中有 4 条直的,还有2 条曲的几何体(2)由 7 个面围成;面与面相交成 14 条线,它 们全部是直的5.欧拉公式由正多边形顶点数( V)、面数( F)、棱数( E)的计算得出结论:多面体 V F E正四面体 4 4 6正六面体 8 6 12正八面体 6 8 12正十二面体 20 12 30正二十面体 12 20 30由上表可知,多面体的顶点数、面数、棱数之间的关系式为: V F E2,即顶点数面数棱数2.伟大的数学家欧拉证明了这一公式,所以人们把它称为欧拉公式在利用公式“ V F E2”时,首先需正确判断出顶点数、面数和棱数中的两个而多面体的面数是已知的,多面体的面数与多面体的名称一致,
7、例如上表中四面体的面数是4,八面体的面数是 8,十二面体的面数是 12.所以只需知道顶点数和棱数中的一个,就可以求出另一个当正方体木块切去一块时,剩下的部分还是多面体,它们的顶点数、棱数、面数虽然会发生一些变化,但是三者之间的关系不变,仍然符合欧拉公式解技巧 欧拉公式的应用 解决多面体的棱、顶点、面之间的数量关系时,应用欧拉定理较为简便要得到多面体的顶点数、棱数、面数之间的数量关系,可以具体分析表 中的数据【例 5】 如图,图是正方体木块,切去一块可能得到的图形为,的木块(一)我们知道,图的正方体木块共有 8 个顶点,12 条棱,6 个面请你将图, 中的木块的顶点数、棱数、面数填入下表图 顶点
8、数 棱数 面数 8 12 6(二)观察上表,请你归纳上述各种木块的顶点数、棱数、面数之间的关系,这种数量关系为_分析:归纳顶点数、棱数、面数之间的关系,当三个量都在变化时,一般不易一下子观察出三者相互间的联系这时,可选取其中某个量不变的情况,观察另外两个量变化时的相互关系如图,顶点数没变,这时棱数、面数的差没变;又如图,中面数没变,这时顶点数、棱数的差没变这样就比较容易发现三者之间的关系解:(一)图 顶点数 棱数 面数 8 12 6 6 9 5 8 12 6 8 13 7 10 15 7(二)顶点数面数棱数2.6几何体的分类对于几何体的分类,不同的标准便有不同的分法,这种分类的意识很重要 ,在
9、考试中时有涉及(1)按顶点分为两类:有顶点的多面体:棱柱、棱锥和圆锥;无顶点的多面体:圆柱和球;(2)按棱分为两类:有棱的多面体:棱柱、棱锥;无棱的多面体:圆柱、圆锥、球;(3)按曲面分为两类:有曲面的多面体:圆柱、圆锥、球;无曲面的多面体:棱柱、棱锥;(4)按柱、锥、球分为三类:棱柱和圆柱是柱体;棱锥和圆锥是锥体;球是一类,即球体不论哪一种分类方法,都要做到不重不漏【例 6】 将下列几何体分类,并说明理由分析:本题作为一道开放型题,分类的方法非常多,结合本节内容,我们可以从点、线、面、体等不同的角度来加以分类解:(1)按顶点:有顶点为一类,无顶点为一类;(2)按棱:有棱为一类,无棱为一类;(3)按曲面:无曲面为一类,有曲面为一类;(4)按柱、锥、球:是柱体为一类,是锥体为一类,是球体为一类