基本立体图形
看清柱锥台球的结构、展开图与体积公式来龙去脉
按 空格/→ 演示下一步
全部页面点击任意一页,跳回舞台从这页播放
基本立体图形
看清柱锥台球的结构、展开图与体积公式来龙去脉
从实物抽象出几何体
从实物抽象出几何体:定义、要点与典型应用
圆锥
漏斗、冰淇淋筒、灯罩——这些生活物件的共同轮廓,就是圆锥。它不是凭空画出来的几何形状,而是直角三角形绕一条直角边旋转一周生成的立体。
把直角三角形金属片固定,绕那条直角边旋转,削出来的坯就是圆锥外形
圆柱
上一页讲了圆锥:如果把两个完全相同的圆锥底对底拼起来,就得到圆柱。再看身边——可乐罐、电池、水管——它们也都是圆柱。
罐身卷起是侧面,上下盖是底面,罐身高度就是圆柱的高
多面体
上两页讲的圆柱、圆锥都带曲面。但身边更常见的是另一类——骰子、纸盒、方糖、宝石切面——表面全由一块块平面拼成,没有曲面。这就是多面体。
每块纸板是一个面,折痕是棱,角的交汇处是顶点
旋转体
前面我们见过的圆柱、圆锥,其实都「同根同源」——它们都是把一个平面图形绕一根轴转出来的。这一页我们专门聊这种'转出来'的立体,以及它背后的统一视角。
圆柱毛坯高速旋转,刀具沿某一轮廓走一刀,削出的整块就是旋转体——刀具走过的轨迹就是母线
棱柱
圆柱是底面为圆、沿着直线拉伸得到的立体。如果把底面从圆换成三角形、四边形等任意多边形,拉伸出来的就是棱柱——可以理解为圆柱的'多边形版本'。
两者都由'两个全等平行截面+侧面围合'而成,区别只在截面是圆还是多边形
直棱柱
上页说到棱柱:两个全等多边形底面,加上一圈平行四边形侧面。但棱柱家族里有一类「规矩」成员——侧棱全部垂直底面,这就是直棱柱。
每本书是一个截面,侧棱⊥书页,书缝就是竖直矩形
平行六面体
上一页棱柱的底面可以是任意多边形。当底面恰好是平行四边形时,就得到一种特殊的四棱柱——平行六面体。可以把它想成「被斜推了一下的盒子」。
底面大小形状不变,但侧棱不再垂直,原本的矩形面变成平行四边形面
棱锥
棱柱我们讲过:上下两个全等多边形,中间一摞平行四边形把它「夹」起来。那如果把上面那个多边形「收」成一个点呢?这就是棱锥。
地面=底面多边形,杆顶=棱锥顶点,三角帆布=侧面三角形
棱台
上一页讲了棱锥——像金字塔。如果平行于底面横切一刀,留下的部分会变成什么形状?
平行底面切,上小下大,侧面变梯形
圆台
上页讲了棱台——多面体被截一刀得到的台体。那如果被截的是圆锥呢?得到的这个'上小下大'的曲面体,就是圆台。
把圆锥横切一刀,保留下方'上小下大'的曲面体——就像一只倒扣的花盆
球
圆台是把梯形绕轴转一圈得到的。那把一个半圆绕着它的直径转一周,会扫出什么?——球,立体几何里对称性最强的一位。
半圆像果刀扫过的薄片,绕那条直径转一整圈,扫出的体积正好填满整个球
本节要点
- ✓分类骨架:多面体由平面围成,旋转体由曲面围成,球独立成系
- ✓命名映射:棱/圆定底面形状,柱/锥/台定上下底面关系
- ✓棱柱、棱锥、棱台的本质区别在于上下底面的关系
- ✓易错:直棱柱仅侧棱⊥底面;圆台两底面必须不等大
课后思考
先独立思考三个问题,再对照参考答案——重在思考过程,而非答案本身。
参考答案多面体由平面围成,旋转体由旋转面生成。分类按主导特征——某些几何体可同时具备两者特性,但通常归入一类。
参考答案生活中绝大多数器物都能归入这四类。不能的也有——比如笔尖的不规则几何体,或带凹槽的连接件。
参考答案它不属于这三类中任何一个。这是单底曲面体,是基础分类之外的边界情形。