1.通過對實物模型的觀察,歸納認知簡單多面體——棱柱、棱錐、棱臺的結構特征.(重點)2.能運用棱柱、棱錐、棱臺的結構特征來判斷、描述現(xiàn)實生活中的實物模型.(重點、難點)
這兩張圖片都是我國著名的建筑. 飛虹塔,矗立在山西省洪洞縣的廣勝寺,是國內最大最完整的一座琉璃塔. 圣索菲亞教堂,位于黑龍江省哈爾濱市.1996年11月,被列為全國重點文物保護單位.
這些美麗的建筑都是由各種各樣的幾何體組合而成.在照片上的建筑中,你能找出哪些部分類似于下面這些我們熟悉的幾何體?
觀察下圖的幾何體以及生活中類似的幾何體,想一想,它們各有什么特點?哪些幾何體有共同點,可以歸為一類?
我們發(fā)現(xiàn),其中有些幾何體是由平面多邊形圍成的,稱為多面體.這些多邊形稱為多面體的面,兩個相鄰的面的公共邊稱為多面體的棱,棱與棱的公共點稱為多面體的頂點.
進一步觀察和思考圖中的多面體:這些多面體各有什么特點?根據(jù)這些多面體的不同點和共同點能否再進一步分類?
可以發(fā)現(xiàn)這些多面體的共同點是:每個多面體都有兩個面是邊數(shù)相同的多邊形,且它們所在平面平行;其余各面都是四邊形,并且每相鄰兩個四邊形的公共邊都相互平行.像這樣的幾何體稱為棱柱.
棱柱中,兩個互相平行的面稱為棱柱的底面,簡稱底;其余各面稱為棱柱的側面;相鄰側面的公共邊稱為棱柱的側棱;側面與底面的公共頂點稱為棱柱的頂點;既不在同一底面上也不在同一個側面上的兩個頂點的連線稱為棱柱的對角線 (如圖).
過上底面上一點O? 作下底面的垂線,這點和垂足O 間的距離OO? 稱為點O? 到下底面的距離,也是兩底面間的距離,即棱柱的高.
棱柱可以用它的兩個底面各頂點的字母來表示,也可以用它的某一條對角線的兩個端點的字母來表示,如圖中的棱柱既可表示為棱柱ABCDE-A?B?C?D?E?, 也可表示為棱柱AC? .
通過觀察(如圖),可以得到棱柱的一些性質(繼續(xù)學習后,可以證明):(1)側棱都相等;(2)兩個底面與平行于底面的截面都是全等的多邊形; (3)過不相鄰兩條側棱的截面都是平行四邊形.
側面平行四邊形都是矩形的棱柱稱為直棱柱,其他的棱柱稱為斜棱柱.底面是正多邊形的直棱柱稱為正棱柱. 棱柱的底面可以是三角形、四邊形、五邊形……這樣的棱柱分別稱為三棱柱、四棱柱、五棱柱……
下面研究一些特殊的四棱柱:底面是平行四邊形的棱柱稱為平行六面體(如圖).
側棱與底面垂直的平行六面體稱為直平行六面體(如圖); 底面是矩形的直平行六面體是長方體(如圖); 棱長都相等的長方體是正方體(如圖).
下面給出的是埃及金字塔、法國盧浮宮玻璃金字塔及錐形帳篷的圖片,它們看上去都有一些共同點.
像上圖中的多面體,均由平面圖形圍成,其中一個面是多邊形,其余各面都是有一個公共頂點的三角形,由這些面所圍成的幾何體稱為棱錐.
如圖,多邊形ABCDEF稱為棱錐的底面,簡稱底;其余各面稱為棱錐的側面;各個側面的公共點稱為棱錐的頂點;相鄰兩個側面的公共邊稱為棱錐的側棱.頂點到底面的距離稱為棱錐的高.
棱錐可以用表示它的頂點和底面各頂點的字母來表示,如棱錐S-ABCDEF (如圖 ),也可用頂點和底面一條對角線端點的字母來表示,如棱錐S-AC (如圖).
棱錐的底面可以是三角形、四邊形、五邊形 …… 這樣的棱錐分別稱為三棱錐、四棱錐、五棱錐 …… 如圖,三棱錐也叫作四面體.
如果棱錐的底面是正多邊形,且它的頂點在過底面中心且與底面垂直的直線上,那么這個棱錐稱為正棱錐(如圖).正棱錐各側面都是全等的等腰三角形,這些等腰三角形底邊上的高都相等,稱為正棱錐的斜高,如圖的SM.
棱錐有一個重要性質:如果棱錐被平行于底面的平面所截,那么截面和底面相似(如圖).
如圖,用一個平行于底面的平面去截棱錐,截面與底面之間的部分稱為棱臺.
原棱錐的底面和截面分別稱為棱臺的下底面和上底面,其余各面稱為棱臺的側面.相鄰兩個側面的公共邊稱為棱臺的側棱,上底面、下底面之間的距離稱為棱臺的高.
棱臺用上底面、下底面多邊形各頂點的字母來表示,如圖中的棱臺表示為棱臺ABC-A?B?C?, 或者用它的對角線端點字母來表示,如棱臺AC? .
由三棱錐、四棱錐、五棱錐……所截得的棱臺,分別稱為三棱臺、四棱臺、五棱臺…… 由正棱錐截得的棱臺稱為正棱臺.正棱臺各側面都是全等的等腰梯形,這些等腰梯形的高稱為正棱臺的斜高.
思考:怎樣判斷一個多面體是棱臺?

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1.2 簡單多面體——棱柱、棱錐和棱臺

版本: 北師大版 (2019)

年級: 必修 第二冊

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