1、1简单几何体11简单旋转体12简单多面体学 习 目 标核 心 素 养1.了解柱、锥、台、球的结构特征，并能运用这些特征描述现实生活中简单物体的结构2掌握简单几何体的分类3理解圆柱、圆锥、圆台及球的概念(重点、难点)4理解棱柱、棱锥、棱台等简单几何体的概念(重点、难点)1.通过了解柱、锥、台、球的结构特征培养直观想象素养2通过理解柱、锥、台及球的相关概念提升数学抽象素养.1两个平面平行及直线与平面垂直的概念(1)两个平面平行：称无公共点的两个平面是平行的(2)直线与平面垂直：直线与平面内的任意一条直线都垂直，称为直线与平面垂直2简单的旋转体(1)定义：一条平面曲线绕着它所在的平面内的一条定直线旋
2、转所形成的曲面叫作旋转面；封闭的旋转面围成的几何体叫作旋转体(2)球、圆柱、圆锥、圆台的概念及比较：名称定义图形表示相关概念球以半圆的直径所在的直线为旋转轴，将半圆旋转所形成的曲面叫作球面球面所围成的几何体叫作球体，简称球球心：半圆的圆心；球的半径：连接球心和球面上任意一点的线段；球的直径：连接球面上两点并且过球心的线段圆柱、圆锥、圆台分别以矩形的一边、直角三角形的一条直角边、直角梯形垂直于底边的腰所在的直线为旋转轴，其余各边旋转而形成的曲面所围成的几何体分别叫作圆柱、圆锥、圆台高：在旋转轴上这条边的长度；底面：垂直于旋转轴的边旋转而成的圆面；侧面：不垂直于旋转轴的边旋转而成的曲面；母线：不垂
3、直于旋转轴的边旋转，无论转到什么位置，都叫作侧面的母线思考1：(1)圆柱的母线有多少条？它们之间有什么关系？(2)过旋转体的轴的截面叫作轴截面，那么圆锥的轴截面是什么图形？(3)圆台的两条母线所在的直线一定相交吗？(4)球能否由圆面旋转而成？提示：(1)圆柱的母线有无数条；它们之间相互平行(2)等腰三角形(3)一定由于圆台可认为是由圆锥截得的，故两条母线所在的直线一定相交(4)能圆面以直径所在的直线为旋转轴，旋转半周所形成的旋转体即为球3简单的多面体(1)简单多面体的定义把若干个平面多边形围成的几何体叫作多面体其中棱柱、棱锥、棱台是简单多面体(2)棱柱、棱锥、棱台的结构特征名称棱柱棱锥棱台图形
4、表示棱柱AC或棱柱ABCDE ABCDE棱锥SAC或棱锥SABCDE棱台AC或棱台ABCD ABCD结构特征两个面互相平行，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有一个面是多边形，其余各面是有一个公共顶点的三角形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侧棱平行且相等相交于一点，但不一定相等延长线交于一点，但不一定相等侧面平行四边形三角形梯形底面平行且全等的多边形多边形平行且边数相等的多边形思考2：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？提示：不是如图所示的几何体有两个面互相平行，其余各面都是平行四边形，但不是棱柱1下列几何体中是旋转体的是(
5、)圆柱；六棱锥；正方体；球体；四面体ABCD答案D2长方体相对的两个侧面的位置关系是()A平行B相交C平行或相交 D无法确定A根据两个平面平行的定义可知长方体相对的两个侧面平行，故选A.3下列说法正确的是()A直线绕定直线旋转形成柱面B半圆面绕定直线旋转形成球体C矩形绕任意一条直线旋转都可以围成圆柱D圆柱的任意两条母线所在的直线是相互平行的D直线与定直线平行时，直线绕定直线旋转才形成柱面，故A错误；半圆面以直径所在直线为轴旋转形成球体，故B错误；矩形绕对角线所在直线旋转，不能围成圆柱，故C错误，所以应选D.4对棱柱而言，下列说法正确的序号是_有两个平面互相平行，其余各面都是平行四边形；所有的棱
6、长都相等；棱柱中至少有2个面的形状完全相同；相邻两个面的交线叫作侧棱由棱柱的概念知正确错误旋转体的结构特征【例1】下列叙述中，正确的个数是()(1)以直角三角形的一边所在直线为轴旋转所得的旋转体是圆锥；(2)以直角梯形的一腰所在直线为轴旋转所得的几何体是圆台；(3)用一个平面去截圆锥，得到一个圆锥和一个圆台；(4)圆面绕它的任一直径所在直线旋转一周形成的几何体是球A0个 B1个C2个D3个B(1)应以直角三角形的一条直角边所在的直线为旋转轴旋转才可得到圆锥，故(1)错；(2)以直角梯形垂直于底边的一腰所在直线为旋转轴旋转可得到圆台，故(2)错；(3)用平行于圆锥底面的平面去截圆锥，可得到一个圆
7、锥和一个圆台，用不平行于圆锥底面的平面不能得到，故(3)错；(4)正确1圆柱、圆锥、圆台和球都是一个平面图形绕其特定直线旋转而成的几何体，必须准确认识各旋转体对旋转轴的具体要求2只有理解了各旋转体的生成过程，才能明确由此产生的母线、轴、底面等概念，进而判断与这些概念有关的命题的正误1下列说法正确的是_一直角梯形绕下底所在直线旋转一周，所形成的曲面围成的几何体是圆台；圆锥、圆台中过轴的截面是轴截面，圆锥的轴截面是等腰三角形，圆台的轴截面是等腰梯形；在空间中，到定点的距离等于定长的点的集合是球错直角梯形绕下底所在直线旋转一周所形成的几何体是由一个圆柱与一个圆锥组成的简单组合体，如图所示正确错应为球
8、面多面体的结构特征【例2】下列关于棱锥、棱台的说法：用一个平面去截棱锥，底面和截面之间的部分组成的几何体叫棱台；棱柱的侧面一定是平行四边形；棱锥的侧面只能是三角形；由四个面围成的封闭图形只能是三棱锥；棱锥被平面截成的两部分不可能都是棱锥其中正确说法的序号是_错误，若平面不与棱锥底面平行，用这个平面去截棱锥，棱锥底面和截面之间的部分不是棱台；正确，棱柱的侧面是对边平行的四边形；正确，由棱锥的定义知棱锥的侧面只能是三角形；正确，由四个面围成的封闭图形只能是三棱锥；错误，如图所示四棱锥被平面截成的两部分都是棱锥判断棱柱、棱锥、棱台形状的两个方法：(1)举反例法：结合棱柱、棱锥、棱台的定义举反例直接判
9、断关于棱柱、棱锥、棱台结构特征的某些说法不正确(2)直接法：棱柱棱锥棱台定底面两个互相平行的面，即为底面只有一个面是多边形，此面即为底面两个互相平行的面，即为底面看侧棱平行相交于一点延长后相交于一点2给出下列几个结论：棱锥的侧面为三角形，且所有侧面都有一个公共顶点；多面体至少有四个面；棱台的侧棱所在直线均相交于同一点其中，错误的个数是()A0个 B1个 C2个 D3个A正确；对于，一个图形要成为空间几何体，它至少需有四个顶点，因为三个顶点只围成一个平面图形是三角形，有四个顶点时，易知它可围成四个面，因而一个多面体至少应有四个面，故这样的面必是三角形，所以是正确的；对于，棱台的侧棱所在的直线就是
10、原棱锥的侧棱所在的直线，而棱锥的侧棱都有一个公共的点，即棱锥的顶点，于是棱台的侧棱所在的直线均相交于同一点，所以是正确的空间几何体的表面展开与折叠探究问题1如图是三个几何体的侧面展开图，请问各是什么几何体？提示：为五棱柱；为五棱锥；为三棱台2若知道空间几何体表面上两点，如何求两点间最短的表面距离？提示：在几何体的表面上求两点间的最短表面距离问题，常转化为求其展开图中相应的线段长，即用“化曲为直”的方法转化为平面问题来处理3六棱锥PABCDEF的底面是边长为1 m的正六边形，侧棱长为2 m，M为PA的中点，从D点拉一条绳子，沿锥体侧面(不经过底面)到达M点分组讨论，在什么情况下，绳子最短？提示：
11、制作这样一个六棱锥观察实验，不难发现，当去掉底面，沿侧棱PA剪开，铺平后，两点D，M之间的距离即为最短绳长【例3】如图所示，有一个底面半径为1，高为2的圆柱体，在A点处有一只蚂蚁，现在这只蚂蚁要围绕圆柱表面一周且由A点爬到B点，问蚂蚁爬行的最短距离是多少？思路探究将圆柱体侧面展开，利用平面中两点之间线段最短求解解把圆柱的侧面沿AB剪开，然后展开成为平面图形矩形，如图所示，连接AB，则AB即为蚂蚁爬行的最短距离AA为底面圆的周长，AA212.又ABAB2，AB2，即蚂蚁爬行的最短距离为2.将例3中的圆柱体变为长方体如图所示，长方体ABCDA1B1C1D1中，AB3，BC2，BB11，求沿着长方体
12、的表面从A到C1的最短距离解将长方体相邻两个面展开，比较三个展开图，图中AC1，图中AC13，图中AC12，从A到C1的最短距离为3.在几何体的表面上求连接两点的曲线长的最短问题，常转化为求其展开图中相应的线段长，即用“化曲为直”的方法转化为平面问题来处理.1圆柱、圆锥、圆台的关系如图所示2棱柱、棱锥定义的关注点(1)棱柱的定义有以下两个要点，缺一不可：有两个平面(底面)互相平行；其余各面(侧面)每相邻两个面的公共边(侧棱)都互相平行(2)棱锥的定义有以下两个要点，缺一不可：有一个面(底面)是多边形；其余各面(侧面)是有一个公共顶点的三角形3球面、球体的区别和联系区别联系球面球的表面是球面，球
13、面是旋转形成的曲面球面是球体的表面球体球体是几何体，包括球面及所围的空间部分1思考辨析(1)直角三角形绕一边所在直线旋转得到的旋转体是圆锥()(2)夹在圆柱的两个平行截面间的几何体是一圆柱()(3)棱柱的侧面都是平行四边形()(4)棱锥的侧面都是三角形()解析(1)，若绕直角三角形斜边旋转得到的是两个同底圆锥(2)，两个截面与圆柱底面不平行时就不是圆柱答案(1)(2)(3)(4)2给出下列命题：在圆柱的上、下底面的圆周上各取一点，则这两点的连线是圆柱的母线；圆锥的顶点与底面圆周上任意一点的连线是圆锥的母线；在圆台的上、下两底面圆周上各取一点，则这两点的连线是圆台的母线；圆柱的任意两条母线所在的
14、直线是互相平行的其中正确的是()A BCDD依据圆柱、圆锥和圆台的定义及母线的性质可知，正确，错误3下面几何体的截面一定是圆面的是()A圆柱 B圆锥 C球 D圆台C无论用怎样的平面去截球，截面一定是圆面，其他三个旋转体截面则不一定是圆面4已知圆锥的轴截面是正三角形，它的面积是，则圆锥的高与母线的长分别为_，2设正三角形的边长为a，则a2，a2.由于圆锥的高即为圆锥的轴截面三角形的高，所以所求的高为a，圆锥的母线即为圆锥的轴截面正三角形的边，所以母线长为2.5如图所示为长方体ABCDABCD，E、F分别为棱AB，CD上的点，且BECF，当用平面BCFE把这个长方体分成两部分后，各部分形成的多面体还是棱柱吗？如果不是，请说明理由解截面BCFE上方部分是棱柱，为棱柱BEBCFC，其中BEB和CFC是底面截面BCFE下方部分也是棱柱，为棱柱ABEADCFD，其中四边形ABEA和四边形DCFD是底面
