《2021-2021學(xué)年七年級(jí)數(shù)學(xué)上冊(cè) 第4章4.1 幾何圖形例題與講解 (新版)滬科版》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2021-2021學(xué)年七年級(jí)數(shù)學(xué)上冊(cè) 第4章4.1 幾何圖形例題與講解 (新版)滬科版(4頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、
4.1 幾何圖形
1.認(rèn)識(shí)幾何圖形
我們周?chē)奈矬w,多姿多彩,如果只研究它們的形狀和大小,而不涉及它們的其他性質(zhì),就得到各種幾何圖形.
【例1】 如圖,左面是一些具體的物體,右面是一些立體圖形,試找出與下面立體圖形相類(lèi)似的實(shí)物(用線連接).
答案:如圖所示:
說(shuō)方法 如何確定實(shí)物的形狀
確定實(shí)物的形狀,關(guān)鍵是分清幾何體與實(shí)物的區(qū)別,實(shí)物抽象成幾何體,要透過(guò)表象看本質(zhì),抓住實(shí)物的形狀特征,看其輪廓和哪個(gè)立體圖形類(lèi)似.
2.體、面、線、點(diǎn)的概念及幾何圖形的組成
(1)體、面、線、點(diǎn)的概念
長(zhǎng)方體、四面體、圓柱、圓錐、球等都是幾何體,簡(jiǎn)稱(chēng)體;包圍著體的是面.面
2、有平的面與曲的面兩種,平面沒(méi)有邊界;幾何體中面與面相交形成線;線與線相交得到點(diǎn).
(2)幾何圖形是由點(diǎn)、線、面、體組成的.其中點(diǎn)是最基本的圖形.而點(diǎn)本身也是一個(gè)最簡(jiǎn)單的幾何圖形,點(diǎn)沒(méi)有大小,只表示位置.
(3)生活中的立體圖形其實(shí)都是由最基本的幾何圖形組成的,其中線是由點(diǎn)組成,面是由線構(gòu)成,體是由面圍成,這也就是我們常說(shuō)的“點(diǎn)動(dòng)成線,線動(dòng)成面,面動(dòng)成體”.
釋疑點(diǎn) 點(diǎn)、線、面、體的關(guān)系
一條線可以看作是一個(gè)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)之后形成的;線經(jīng)過(guò)運(yùn)動(dòng)得到一個(gè)面;面經(jīng)過(guò)運(yùn)動(dòng)就形成幾何體.如流星的運(yùn)動(dòng)和我們?cè)诩埳袭?huà)線的過(guò)程,就是點(diǎn)動(dòng)成線的例子.時(shí)鐘的秒針旋轉(zhuǎn)一周,形成一個(gè)圓面,這說(shuō)明線動(dòng)成面.一個(gè)矩形木
3、板繞著它的一條寬旋轉(zhuǎn)一周,就形成一個(gè)圓柱,這說(shuō)明面動(dòng)成體.
【例2-1】 如果我們把流星看作一個(gè)點(diǎn),那么我們觀察流星移動(dòng)時(shí),會(huì)看到它劃過(guò)一條長(zhǎng)弧,這說(shuō)明了__________,當(dāng)直升機(jī)啟動(dòng)后,隨著螺旋槳轉(zhuǎn)動(dòng)速度的加快,我們會(huì)看到一個(gè)圓面,這說(shuō)明了__________,把一枚硬幣用左手豎放在桌面上,使右手用力一彈,硬幣會(huì)高速旋轉(zhuǎn),我們會(huì)看到一個(gè)球,這說(shuō)明了__________.
答案:點(diǎn)動(dòng)成線 線動(dòng)成面 面動(dòng)成體
說(shuō)方法 理性認(rèn)識(shí)物體的形狀
理解相關(guān)概念,學(xué)會(huì)觀察,對(duì)物體形狀的認(rèn)識(shí)逐步由感性認(rèn)識(shí)上升到理性認(rèn)識(shí).
【例2-2】 將一個(gè)直角三角形繞它的最長(zhǎng)邊(斜邊)旋轉(zhuǎn)一周,得到的幾何體
4、是( ).
解析:
A
×
圓柱是由一長(zhǎng)方形繞其一邊長(zhǎng)旋轉(zhuǎn)而成的
B
×
圓錐是由一直角三角形繞其直角邊旋轉(zhuǎn)而成的
C
×
該幾何體是由直角梯形繞其下底旋轉(zhuǎn)而成的
D
√
該幾何體是由直角三角形繞其斜邊旋轉(zhuǎn)而成的
答案:D
3.多面體與旋轉(zhuǎn)體
(1)長(zhǎng)方體、四面體等,圍成它們的面都是平面的一部分,這樣的幾何體都是多面體.多面體中面與面的交線是直的,它們叫做多面體的棱,棱與棱相交的點(diǎn)叫做多面體的頂點(diǎn).例如,如圖長(zhǎng)方體有12條棱,8個(gè)頂點(diǎn).
(2)圓柱、圓錐、球都是旋轉(zhuǎn)體.圍成圓柱、圓錐的面有平的面和曲的面,其中平的面是底面、曲的面是側(cè)面.圓柱、圓錐中側(cè)
5、面與底面的交線是曲線;圍成球的面是曲的面.
【例3】 下列結(jié)論中正確的是( ).
①圓柱由3個(gè)面圍成,這3個(gè)面都是平面;
②圓錐由2個(gè)面圍成,這2個(gè)面中,1個(gè)是平面,1個(gè)是曲面;
③球僅由1個(gè)面圍成,這個(gè)面是平面;
④正方體由6個(gè)面圍成,這6個(gè)面都是平面.
A.①② B.②③ C.②④ D.①④
解析:
①
×
圓柱由3個(gè)面圍成,其中兩底面是平面,側(cè)面是曲面,所以①錯(cuò)誤.
②
√
圓錐由2個(gè)面圍成,其中底面是平面,側(cè)面是曲面,所以②正確.
③
×
球是由1個(gè)面圍成的,這個(gè)面是曲面,所以③錯(cuò)誤.
④
√
正方體是一個(gè)多面體,它是由6個(gè)
6、平面圍成的,所以④正確.
答案:C
釋疑點(diǎn) 對(duì)多面體的理解應(yīng)注意的問(wèn)題
多面體的面都是平面,沒(méi)有曲面,可能是規(guī)則的立體圖形,也可能是不規(guī)則的立體圖形.多面體根據(jù)組成這個(gè)立體圖形的面數(shù)決定是幾面體.如正方體是六面體.
4.幾何圖形的有關(guān)概念
(1)幾何圖形中,像直線、角、三角形、圓等,它們上面的各點(diǎn)都在同一個(gè)平面內(nèi),這樣的圖形叫做平面圖形;
(2)像長(zhǎng)方體、圓柱體、球等,它們上面的各點(diǎn)不都在同一個(gè)平面內(nèi),這樣的圖形叫做立體圖形.
【例4】 下面幾種圖形:①三角形;②長(zhǎng)方形;③正方體;④圓;⑤圓錐;⑥圓柱.其中屬于立體圖形的是( ).
A.③⑤⑥ B.①②③
C.③⑥
7、 D.④⑤
解析:三角形、長(zhǎng)方形、正方形、圓是平面圖形;正方體、圓錐、圓柱是立體圖形.
答案:A
釋疑點(diǎn) 正確判斷立體圖形和平面圖形
判斷一個(gè)圖形是立體圖形還是平面圖形,關(guān)鍵是判斷這個(gè)幾何圖形上面的每一個(gè)點(diǎn)是否都在同一個(gè)平面內(nèi),如果圖形上每一個(gè)點(diǎn)都在同一個(gè)平面內(nèi),那么這個(gè)幾何圖形就是平面圖形,否則是立體圖形.
5.區(qū)分幾何圖形
幾何體兩種常見(jiàn)分類(lèi):
釋疑點(diǎn) 幾何體的分類(lèi)原則
分類(lèi)的原則是“不重不漏”.“不重”也就是說(shuō)同一個(gè)幾何體不能隸屬于同一分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)下并列的兩個(gè)種類(lèi),“不漏”就是說(shuō)題中所列舉的所有圖形都要能屬于某個(gè)種類(lèi).
【例5】 將如圖所示的幾何體進(jìn)行分類(lèi),并說(shuō)
8、明理由.
分析:幾何體的分類(lèi)不是唯一的.我們應(yīng)先觀察各個(gè)幾何體,努力發(fā)現(xiàn)其共同點(diǎn),然后可根據(jù)其共同點(diǎn)來(lái)進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆诸?lèi).
解:若按柱體、錐體、球體來(lái)分類(lèi):(2)(3)(5)(6)是柱體,(4)是錐體,(1)是球體;
若按幾何體的面是否含有曲面來(lái)分類(lèi),則(1)(4)(6)是旋轉(zhuǎn)體,(2)(3)(5)是多面體.
6.探究多面體的棱的條數(shù)
常見(jiàn)的多面體有棱柱和棱錐,判斷一個(gè)多面體的頂點(diǎn)數(shù)和棱數(shù)首先要判斷這個(gè)多面體是棱柱還是棱錐,如果是棱柱,先觀察是幾棱柱,再判斷頂點(diǎn)數(shù)和棱數(shù),因?yàn)閚棱柱有2n個(gè)頂點(diǎn),有3n條棱;如果是棱錐,先觀察是幾棱錐,再判斷頂點(diǎn)數(shù)和棱數(shù),因?yàn)閚棱錐有(n+1)個(gè)頂點(diǎn),
9、有2n條棱.對(duì)于簡(jiǎn)單的棱柱和棱錐也可以根據(jù)圖形的直觀性判斷.
析規(guī)律 多面體的頂點(diǎn)數(shù)、面數(shù)、棱數(shù)之間的關(guān)系
多面體的頂點(diǎn)數(shù)、面數(shù)和棱數(shù)之間存在如下關(guān)系,即頂點(diǎn)數(shù)+面數(shù)-棱數(shù)=2,所以一個(gè)多面體只要知道了頂點(diǎn)數(shù)、面數(shù)、棱數(shù)中的任意兩個(gè)可求另一個(gè)數(shù).
【例6】 如圖所示的八棱柱,它的底面邊長(zhǎng)都是5厘米,側(cè)棱長(zhǎng)都是6厘米,回答下列問(wèn)題:
(1)這個(gè)八棱柱一共有多少面?它們的形狀分別是什么圖形?哪些面的形狀、面積完全相同?
(2)這個(gè)八棱柱一共有多少條棱?多少個(gè)頂點(diǎn)?
(3)沿一條側(cè)棱將其側(cè)面全部展開(kāi)成一個(gè)平面圖形,這個(gè)圖形是什么形狀?面積是多少?
解:(1)這個(gè)八棱柱一共有10個(gè)
10、面,上下兩個(gè)底面是八邊形,八個(gè)側(cè)面都是長(zhǎng)方形;上下兩個(gè)底面的形狀、面積完全相同,八個(gè)側(cè)面形狀、面積完全相同.
(2)這個(gè)八棱柱一共有24條棱,16個(gè)頂點(diǎn).
(3)沿一條側(cè)棱將其側(cè)面全部展開(kāi)成一個(gè)平面圖形,這個(gè)圖形是長(zhǎng)方形,長(zhǎng)為5×8=40(厘米),寬為6厘米,所以面積是40×6=240(平方厘米).
7.多面體在生活中的應(yīng)用
在現(xiàn)實(shí)生活中,多面體的應(yīng)用十分廣泛,解決生活中的多面體問(wèn)題,一方面,我們要開(kāi)動(dòng)腦筋,努力去思考可能會(huì)發(fā)生的多種情況,培養(yǎng)空間想象能力,一題多解問(wèn)題有利于我們創(chuàng)造性思維的發(fā)展;另一方面,我們要主動(dòng)動(dòng)手操作,在實(shí)踐活動(dòng)中積累經(jīng)驗(yàn),探索規(guī)律.
通過(guò)探究立體圖形的棱的數(shù)量關(guān)系逐步提高同學(xué)們對(duì)立體圖形的認(rèn)識(shí),以及數(shù)形結(jié)合的思想.
【例7】 如圖,搭建如圖①的單頂帳篷需要17根鋼管,這樣的帳篷按圖②、圖③的方式串起來(lái)搭建,則串7頂這樣的帳篷需要__________根鋼管.
解析:圖①可以看作是一個(gè)正方體和一個(gè)三棱柱組合而成的,它共有17條棱.兩個(gè)這樣的圖形有17×2-6=28條棱,三個(gè)這樣的圖形有17×3-6×2=39條棱,…,7個(gè)這樣的圖形有17×7-6×6=83條棱.
答案:83
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