第一章 § 1.1 空间几何体的结构
第2课时 旋转体与简单组合体
的结构特征1.认识组成我们生活世界的各种各样的旋转体;
2.认识和把握圆柱、圆锥、圆台、球体的几何结构特征.
问题导学 题型探究 达标检测
学习目标问题导学 新知探究 点点落实
知识点一 圆柱
思考 观察下面的旋转体,你能说出它们是什么平面图形通过怎样的
旋转得到的吗?
答案 以矩形的一边所在的直线为旋转轴,其余三边
旋转形成的面所围成的旋转体.
答案圆柱的结构特征
答案
圆柱 图形及表示
定义:以 所在直线为旋转轴,其
余三边旋转形成的面所围成的旋转体叫做圆柱
图中圆柱表示为:
相关概念:
圆柱的轴:
圆柱的底面: 的边旋转而成的圆面
圆柱的侧面: 的边旋转而成的曲面
圆柱侧面的母线:无论旋转到什么位置,
的边
矩形的一边
旋转轴
垂直于轴
平行于轴
不垂
直于轴 圆柱O′O知识点二 圆锥
思考 仿照圆柱的定义,你能定义什么是圆锥吗?
答案 以直角三角形的一条直角边所在直线为旋转轴,其余两边旋转
形成的面所围成的旋转体.
答案答案
圆锥的结构特征
圆锥 图形及表示
定义:以直角三角形的 所在直线为旋转
轴,其余两边旋转形成的面所围成的旋转体
图中圆锥表示
为
相关概念:
圆锥的轴:
圆锥的底面: 的边旋转而成的
侧面:直角三角形的 边旋转而成的
母线:无论旋转到什么位置 ,不垂直于轴的边
一条直角边
旋转轴
垂直于轴 圆面
斜 曲面
圆锥SO知识点三 圆台
思考 下图中的物体叫做圆台,也是旋转体,它是什么图形通过怎样
的旋转得到的呢?除了旋转得到以外,对比棱台、圆台还可以怎样得
到呢?
答案答案 (1)圆台可以是直角梯形以垂直于底边的腰所在的直线为旋转轴,其
他三边旋转一周形成的面所围成的几何体.
(2)圆台也可以看作是等腰梯形以其底边的中垂线为轴,各边旋转180°形成
的面所围成的几何体.
(3)类比棱台的定义圆台还可以如下得到:
用平行于圆锥底面的平面去截圆锥,底面和截面之间的部分叫做圆台.答案
圆台的结构特征
圆台 图形及表示
定义:用 的平面去截圆锥,
之间的部分叫做圆台
旋转法定义:以直角梯形中 所在直线
为旋转轴,将直角梯形绕旋转轴旋转一周而形成的旋转
体叫做圆台
图中圆台表示为:
相关概念:
圆台的轴:
圆台的底面: 的边旋转一周所形成的圆面
圆台的侧面: 的边旋转一周所形成的曲面
母线:无论旋转到什么位置,不垂直于轴的边
平行于圆锥底面 底面和截面
垂直于底边的腰
旋转轴
垂直于轴
不垂直于轴
圆台O′O知识点四 球
思考 球也是旋转体,它是由什么图形旋转得到的?
答案 以半圆的直径所在直线为旋转轴,半圆面旋转一周形成的旋转
体叫做球体.
答案球的结构特征
球 图形及表示
定义:以 所在直线为旋转轴,
旋转一周形成的旋转体叫做球体,
简称球
图中的球表示为:
相关概念:
球心:半圆的
半径:半圆的
直径:半圆的
答案
半圆的直径
半圆面
圆心
半径
直径 球O知识点五 简单组合体
答案
思考 下图中的两个空间几何体是柱、锥、台、球体中的一种吗?
它们是如何构成的?
答案 这两个几何体都不是单纯的柱、锥、台、球体,而是由柱、
锥、台、球体中的两种或三种组合而成的几何体.返回答案
简单组合体
(1)概念:由 组合而成的几何体叫做简单组合体.常见的
简单组合体大多是由具有柱、锥、台、球等几何结构特征的物体组
成的.
(2)基本形式:一种是由简单几何体 而成,另一种是由简单几何
体 或 一部分而成.
简单几何体
拼接
截去 挖去题型探究 重点难点 个个击破
类型一 旋转体的结构特征
例1 判断下列各命题是否正确:
(1)圆柱上底面圆上任一点与下底面圆上任一点的连线都是圆柱的母线;
解 错.
由圆柱母线的定义知,圆柱的母线应平行于轴.
解析答案(2)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;
解 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.
解析答案(3)圆锥、圆台中经过轴的截面是轴截面,圆锥的轴截面是等腰三
角形,圆台的旋转轴截面是等腰梯形;
反思与感悟
(4)到定点的距离等于定长的点的集合是球.
解 正确.
解 错.
应为球面.
解析答案反思与感悟
辨析几何体的结构特征,一要准确理解空间几何体的定义,准确
掌握其结构特征;二要多观察实物,提高空间想象能力.跟踪训练1 下列叙述中正确的个数是( )
①以直角三角形的一边为轴旋转所得的旋转体是圆锥;
②以直角梯形的一腰为轴旋转所得的旋转体是圆台;
③圆柱、圆锥、圆台的底面都是圆;
④用一个平面去截圆锥,得到一个圆锥和一个圆台.
A.0 B.1 C.2 D.3
解析答案答案 A
解析 ①应以直角三角形的一条直角边所在直线为轴旋转才可以得到
圆锥;
②以直角梯形垂直于底边的腰所在直线为轴旋转才可以得到圆台;
③它们的底面为圆面;
④用平行于圆锥底面的平面截圆锥才可得到一个圆锥和一个圆台.
故四种说法全不正确.类型二 旋转体中的计算问题
例2 用一个平行于圆锥SO底面的平面截这个圆锥,截得圆台上、下
底面的面积之比为1∶16,截去的圆锥的母线长是3 cm,求圆台的母线
长.
解析答案
解 设圆台的母线长为l,
截得圆台的上、下底面半径分别为r , 4r.
根据相似三角形的性质得,
解得l=9 cm.
所以,圆台的母线长为9 cm.
反思与感悟反思与感悟
用平行于底面的平面去截柱、锥、台等几何体,注意抓住截面的性
质(与底面全等或相似),同时结合旋转体中的轴截面(经过旋转轴的
截面)的几何性质,利用相似三角形中的相似比,列出相关几何变量
的方程(组)而解得.跟踪训练2 圆台的两底面面积分别为1,49,平行于底面的截面面积的2
倍等于两底面面积之和,求圆台的高被截面分成的两部分的比.
解析答案
解 将圆台还原为圆锥,如图所示.
O2,O1,O分别是圆台上底面、截面和下底面的圆心,
V是圆锥的顶点,
令VO2=h,O2O1=h1,O1O=h2,
则 所以
即h1∶h2=2∶1.类型三 组合体的结构特征
例3 描述下列几何体的结构特征.
解析答案反思与感悟
解 图(1)所示的几何体是由两个圆台拼接而成的组合体;
图(2)所示的几何体是由一个圆台挖去一个圆锥得到的组合体;
图(3)所示的几何体是在一个圆柱中间挖去一个三棱柱后得到的组合体.反思与感悟
组合体是由简单几何体拼接、截去或挖去一部分而成的,因此,要
仔细观察组合体的组成,结合柱、锥、台、球的几何结构特征,对
原组合体进行分割.跟踪训练3 (1)下图中的组合体的结构特征有以下几种说法:
①由一个长方体割去一个四棱柱构成.
②由一个长方体与两个四棱柱组合而成.
③由一个长方体挖去一个四棱台构成.
④由一个长方体与两个四棱台组合而成.
其中正确说法的序号是________. ①②
答案返回
(2)观察下列几何体,分析它们是由哪些基本几何体组成的.
答案 图1是由圆柱中挖去圆台形成的,
图2是由球、棱柱、棱台组合而成的.
答案1 2 3达标检测 4
1.下图是由哪个平面图形旋转得到的( )D
答案1 2 3 4
解析答案
2.下列说法正确的是( )
A.圆锥的母线长等于底面圆直径
B.圆柱的母线与轴垂直
C.圆台的母线与轴平行
D.球的直径必过球心
D
解析 圆锥的母线长与底面直径无联系;
圆柱的母线与轴平行;
圆台的母线与轴不平行.1 2 3 4
3.下面几何体的截面一定是圆面的是( )
A.圆台 B.球 C.圆柱 D.棱柱
解析 截面可以从各个不同的部位截取,截得的截面都是圆面的几何
体只有球.
B
解析答案1 2 3 4
解析答案
4.如图所示的(1)、(2)图形绕虚线旋转一周后形成的立体图形分别是由哪些
简单几何体组成的?
解 图(1)、图(2)旋转后的图形草图分别是如图①、②所示.
其中图①是由一个圆柱O1O2和两个圆台O2O3,O3O4组成的;
图②是由一个圆锥O5O4、一个圆柱O3O4及一个圆台O1O3中挖去一个圆锥
O2O1组成的.规律与方法1.本节所学几何体的类型
几何体2.注意两点
(1)圆台、棱台可以看作是用一平行于底面的平面去截圆锥、棱锥得到
的底面与截面之间的部分;圆台的母线、棱台的侧棱延长后必交于同
一点,若不满足该条件,则一定不是圆台或棱台.
(2)球面与球是两个不同的概念,球面是半圆以它的直径所在直线为轴
旋转一周形成的曲面,也可以看作与定点(球心)的距离等于定长(半径)
的所有点的集合.而球体不仅包括球的表面,同时还包括球面所包围的
空间.
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