數(shù)學(xué)概念是數(shù)學(xué)的靈魂,也是同學(xué)們必須掌握的重要基礎(chǔ)知識(shí)之一. 在初中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中,正確理解數(shù)學(xué)概念是掌握數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的前提,是學(xué)好定理、公式、法則和理解數(shù)學(xué)思想的基礎(chǔ),是提高解題能力的關(guān)鍵. 下面就本章所涉及的概念給大家梳理一下.
一、 錐體
1. 棱錐
棱錐:如果一個(gè)多面體的一個(gè)面是多邊形,其余各面是有一個(gè)公共頂點(diǎn)的三角形,那么這個(gè)多面體叫做棱錐(如圖1).
棱:在棱錐中相鄰兩個(gè)面的交線叫做棱. (如圖1中的棱PA,棱AB)
棱錐的側(cè)面: 棱錐中除底面以外的各個(gè)面都叫做棱錐的側(cè)面. (如圖1中的面PAB)
棱錐的側(cè)棱:相鄰側(cè)面的公共邊叫做棱錐的側(cè)棱. (如圖1中PA、PB等都是棱錐的側(cè)棱)
棱錐的頂點(diǎn):棱錐中各個(gè)側(cè)面的公共頂點(diǎn)叫做棱錐的頂點(diǎn). (如圖1中P是各個(gè)側(cè)面的公共頂點(diǎn),所以P是棱錐的頂點(diǎn))
注:棱錐的側(cè)面都是三角形,并且它們有公共的頂點(diǎn).
2. 圓錐
圓錐:以直角三角形(如Rt△PAO)的一條直角邊(PO)所在直線為旋轉(zhuǎn)軸,其余兩邊(PA、OA)旋轉(zhuǎn)所圍成的旋轉(zhuǎn)體叫做圓錐(如圖2). 該直角邊(PO)所在直線叫圓錐的軸. 圓錐側(cè)面展開(kāi)圖是一個(gè)扇形,只有下底為圓,所以從正上方(俯視圖)看是一個(gè)有圓心的圓,從側(cè)面看(主視圖、左視圖)都是等腰三角形.
圓錐的面:它的側(cè)面是曲面,底面是平面.
二、 柱體
1. 棱柱
棱柱的側(cè)面:它的側(cè)面是平面且都是平行四邊形,而直棱柱的側(cè)面都是長(zhǎng)方形(如圖3).
棱柱的底面:它的上、下底面是全等的多邊形.
棱柱的頂點(diǎn):棱柱的棱與棱之間的交點(diǎn)叫做棱柱的頂點(diǎn).(如圖3中點(diǎn)A,點(diǎn)B)
例1 正方體有_____條棱,_____個(gè)面,_____個(gè)頂點(diǎn),這些面的形狀都是_____.
【分析】根據(jù)已學(xué)過(guò)的正方體的概念即可得到正確答案.
解:根據(jù)正方體的特征知,它有12條棱、6個(gè)面、8個(gè)頂點(diǎn),這些面的形狀都是正方形.
【點(diǎn)撥】本題考查正方體的知識(shí),較為簡(jiǎn)單. 正方體是實(shí)際生活中很常見(jiàn)的幾何體,要注意掌握它的特性.
2. 圓柱
圓柱:以矩形的一邊所在直線為旋轉(zhuǎn)軸,其余三邊旋轉(zhuǎn)形成的面所圍成的旋轉(zhuǎn)體叫做圓柱(如圖4).
圓柱的面:側(cè)面是一個(gè)曲面,展開(kāi)是一個(gè)矩形,上、下底面是平行且全等的圓. 所以從正上方看(俯視圖)是一個(gè)圓,從側(cè)面看(主視圖、左視圖)都是矩形.
三、 球體
半圓以它的直徑所在直線為旋轉(zhuǎn)軸,旋轉(zhuǎn)所成的曲面叫做球面. 球面所圍成的幾何體叫做球體,簡(jiǎn)稱球. 球體是一個(gè)連續(xù)曲面的立體圖形.
例2 如圖5,將下列幾何體分類,錐體有_____,柱體有_____,球體有_____,由平面圍成的幾何體有_____,帶有曲面的幾何體有_____(填序號(hào)).
【分析】幾何體可以按以下情況進(jìn)行分類. ①按柱、錐、球進(jìn)行分類;②按圍成這些幾何體的面有無(wú)曲面進(jìn)行分類. 最后根據(jù)圖示即可進(jìn)行解答.
解:柱體一般分為圓柱和棱柱,所以圖示所給的柱體有:(1)、(2)、(3);錐體包括棱錐與圓錐,所以錐體有(5);球體有(4). 若是依據(jù)幾何體面的組成分類,都是平面圍成的幾何體有:(1)、(3);帶有曲面的幾何體有:(2)、(4)、(5).
【點(diǎn)撥】本題主要考查了幾何體的不同分類,幾何體一般分為柱體、錐體和球,或根據(jù)組成幾何體的面進(jìn)行分類.
四、 三視圖的有關(guān)內(nèi)容
1. 三視圖的概念
我們從不同的方向觀察某一物體時(shí)可能看到不同的圖形,其中,把從正面看到的圖形叫做主視圖,從左面看到的圖形叫做左視圖,從上面看到的圖形叫做俯視圖.
2. 三視圖的位置關(guān)系
以主視圖為準(zhǔn),左視圖在主視圖的右邊,俯視圖在主視圖的下面.
3. 三視圖之間的關(guān)系
物體一般有長(zhǎng)、寬、高三個(gè)方向的尺寸. 如果把它的左右方向的長(zhǎng)度稱為長(zhǎng),前后方向的長(zhǎng)度稱為寬,上下方向的長(zhǎng)度稱為高,那么主視圖將能反映出物體的長(zhǎng)度和高度,左視圖能夠反映出物體的寬度和高度,而俯視圖則反映出了物體的長(zhǎng)度和寬度. 綜上可歸納出:主、俯長(zhǎng)相等,主、左高平齊,俯、左寬相等.
例3 如圖6是由五塊完全一樣的正方體搭成的積木,你能畫(huà)出這個(gè)圖形的主視圖、左視圖和俯視圖嗎?
【分析】我們只需畫(huà)出從正面、左面、上面看到的圖形即可. 從正面看由左往右共有2列,正方形的個(gè)數(shù)依次為3和1;從左面看由左往右共2列,正方形的個(gè)數(shù)依次為3和1;從上面看由左往右共2列,正方形的個(gè)數(shù)依次為2和1. 此時(shí)畫(huà)出平面圖形即可.
解: 如圖7.
【點(diǎn)撥】本題主要考查了同學(xué)們對(duì)三視圖概念的理解以及對(duì)三視圖的位置關(guān)系的掌握程度.
例4 圖8表示一個(gè)由相同小立方塊搭成的幾何體的俯視圖,小正方形中的數(shù)字表示該位置上小立方塊的個(gè)數(shù),則該幾何體的主視圖為( ).
【分析】俯視圖中的每個(gè)數(shù)字是該位置小立方體的個(gè)數(shù),分析其中的數(shù)字,得主視圖共三列,從左到右的小立方體的個(gè)數(shù)分別是4、3、2.
解:選C.
【點(diǎn)撥】本題靈活考查了同學(xué)們對(duì)圖形的想象力、對(duì)三種視圖之間的關(guān)系以及視圖和實(shí)物之間的關(guān)系的理解程度.
例5 用小立方塊搭一個(gè)幾何體使得它的主視圖和俯視圖如圖9所示,這樣的幾何體只有一種嗎?它最少需要多少個(gè)小立方塊?最多需要多少個(gè)小立方塊?
【分析】由幾何體的俯視圖可知,該幾何體的最底層有7個(gè)小立方塊,由于主視圖的第一列有3個(gè)正方形,所以俯視圖第一列上每個(gè)正方形所在位置最多均可有3個(gè)小立方塊,最少只有1個(gè)正方形所在位置有3個(gè)小立方塊,其余2個(gè)正方形上只有1個(gè)小立方塊;主視圖的第二列有2個(gè)小正方形,所以俯視圖第二列每個(gè)小正方形所在位置上最多均可有2個(gè)小立方塊,最少只有1個(gè)正方形所在位置有2個(gè)小立方塊,其余2個(gè)正方形上都只有1個(gè)小立方塊;主視圖的第三列只有1個(gè)小正方形,它所在位置只能有1個(gè)小立方塊. 所以這樣的幾何體不止一種.
解:這樣的幾何體不止一種擺法. 最少需要3+1×2+2+1×2+1=10(個(gè))小立方塊,最多需要3×3+2×3+1=16(個(gè))小立方塊.
【點(diǎn)撥】本題考查的是由主視圖和俯視圖來(lái)判斷幾何體的構(gòu)成.