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高中数学圆柱、圆锥、圆台和球课件
例1
分析】 解答本题可先根据圆柱、圆锥、 【分析】 解答本题可先根据圆柱、圆锥、圆台的 定义和性质, 定义和性质,再结合已知的各个命题中所涉及的具 体情况进行具体分析. 体情况进行具体分析. 解析】 【解析】 圆锥是以直角三角形的一条直角边所在 直线为旋转轴的, 直线为旋转轴的,如果以斜边所在直线为旋转轴旋 那就变成一个组合体了, 错误; 转,那就变成一个组合体了,故(1)错误;圆台是以 错误 直角梯形与底边垂直的腰所在直线为旋转轴的, 直角梯形与底边垂直的腰所在直线为旋转轴的,故 (2)错误;圆柱、圆锥、圆台的底面都为圆面,故(3) 错误; 错误 圆柱、圆锥、圆台的底面都为圆面, 错误;根据圆柱的定义可知, 错误;根据圆柱的定义可知,无论以矩形的哪条边 所在直线为旋转轴, 所在直线为旋转轴,旋转所得的曲面围成的几何体 都是圆柱,但它们并不一定是相同的圆柱, 都是圆柱,但它们并不一定是相同的圆柱,故(4)正 正 因此正确的命题有1个 确,因此正确的命题有 个.
(2)圆锥的结构特征 圆锥的结构特征 定义: 直角三角形的一条直角边 定义:以_________________________所在直 所在直 线为旋转轴, 线为旋转轴,其余两边旋转形成的曲面所围成的 几何体叫圆锥. 几何体叫圆锥.
圆锥的轴:旋转轴 叫做圆锥的轴 如图中的SO. 叫做圆锥的轴, 圆锥的轴:______叫做圆锥的轴,如图中的 圆锥的高:在轴上的这条边(或它的长度 或它的长度)叫做圆锥 圆锥的高 : 在轴上的这条边 或它的长度 叫做圆锥 的高. 的高. 圆锥的底面: 圆锥的底面:垂直于轴的边旋转所成的圆面叫做圆 锥的底面,如图中的⊙ 锥的底面,如图中的⊙O. 圆锥的侧面:三角形的_______绕轴旋转所形成的 圆锥的侧面: 三角形的 斜边 绕轴旋转所形成的 曲面叫做圆锥的侧面. 曲面叫做圆锥的侧面. 圆锥的母线:无论旋转到什么位置, 圆锥的母线:无论旋转到什么位置,斜边所在的边 都叫做圆锥的母线,如图中的SA、 都是母线 都是母线. 都叫做圆锥的母线,如图中的 、SB都是母线. (3)圆台的结构特征 圆台的结构特征
函数的角度入手解决. 函数的角度入手解决.
(1)如图,设内接圆柱的底面圆半径 如图, 如图 6- x 6- x r - - . 为 r,则由已知可得 , = ,所以 r= = 6 2 3 6- x - 2 2 ·x=- x + 4x, 所以轴截面面积 S= 2× = × = , 3 3 (0<x<6). . 2 (2)由 (1)可得, S=- (x- 3)2+ 6, x∈ (0,6), 可得, =- - 由 可得 , ∈ , 3 【解】 最大. 所以当 x=3 时, S 最大. =
2.球 . (1)球的结构特征 球的结构特征 定义: 定义: 半圆以它的直径所在的直线为轴旋转一周所 形成的曲面围成的几何体叫做球体,简称球. 形成的曲面围成的几何体叫做球体,简称球. 球心:形成球的半圆的________叫做球的球心. 叫做球的球心. 球心:形成球的半圆的 圆心 叫做球的球心 球的半径: 球的半径 : 连接球面上一点和球心的线段叫球的半 径. 球的直径: 球的直径 : 连接球面上两点且通过球心的侧面都是曲面,在它们的 .圆柱、圆锥、圆台的侧面都是曲面, 侧面内有直线段吗? 侧面内有直线段吗? 提示:有.由圆柱、圆锥、圆台的定义以及母线 提示: 由圆柱、圆锥、 的定义可知,圆柱、圆锥、 的定义可知,圆柱、圆锥、圆台的侧面上的母线 是直线段,事实上在它们的侧面上, 是直线段,事实上在它们的侧面上,也只有母线 是直线段. 是直线段.
【答案】 A 答案】 点评】 本题是考查圆柱、圆锥、 【点评】 本题是考查圆柱、圆锥、圆台概念的 理解问题.对几何体的概念理解要到位, 理解问题.对几何体的概念理解要到位,稍有疏 忽都会造成错误的判断, 忽都会造成错误的判断,做题时要注意以哪条边 所在直线为旋转轴,必须清楚地认识到: 所在直线为旋转轴,必须清楚地认识到:以直角 三角形的一条直角边所在直线为旋转轴旋转得圆 以斜边为旋转轴旋转就是两个圆锥的组合体; 锥,以斜边为旋转轴旋转就是两个圆锥的组合体; 以直角梯形垂直于底的腰所在直线为旋转轴旋转 得圆台, 得圆台,以斜腰所在直线为旋转轴把直角梯形旋 转一周得两个圆锥和一个圆台的组合体. 转一周得两个圆锥和一个圆台的组合体.
点评】 轴截面是旋转体中一类重要的截面, 【 点评 】 轴截面是旋转体中一类重要的截面 , 它是把立体几何问题向平面几何问题转化的重要 桥梁. 圆柱、 圆锥的轴截面有无数个, 桥梁 . 圆柱 、 圆锥的轴截面有无数个 , 作图时要 注意已知量与未知量的联系, 注意已知量与未知量的联系 , 即将未知量和有用 的已知量充分显示在轴截面图形中, 的已知量充分显示在轴截面图形中 , 从而有利于 问题的解决. 问题的解决. 跟踪训练2 设圆锥的高为h,底面圆的半径为r, 跟踪训练 设圆锥的高为 ,底面圆的半径为 , 把它的侧面沿一条母线切开展平成一个扇形, 把它的侧面沿一条母线切开展平成一个扇形 , 求 扇形的圆心角. 扇形的圆心角.
定义: 定义:以直角梯形中垂直于底边的腰所在的直线为 旋转轴, 旋转轴,其余各边旋转一周而形成的曲面所围成的 几何体叫做圆台. 几何体叫做圆台. 圆台的轴:旋转轴叫做圆台的轴. 圆台的轴:旋转轴叫做圆台的轴. 圆台的高:在轴上的这条边(或它的长度 或它的长度)叫做圆台 圆台的高:在轴上的这条边 或它的长度 叫做圆台 的高. 的高. 圆台的底面: 圆台的底面:垂直于轴的边旋转而成的圆面叫做圆 台的底面, 圆台有________底面 , 分别叫做圆台 底面, 台的底面 , 圆台有 两个 底面 的上底面和下底面. 的上底面和下底面. 圆台的侧面: 圆台的侧面:不垂直于轴的边旋转而成的曲面叫做 圆台的侧面. 圆台的侧面. 圆台的母线:无论旋转到什么位置, 圆台的母线:无论旋转到什么位置,不垂直于轴的 边都叫做圆台的母线. 边都叫做圆台的母线.
课前自主学案
温故夯基 多面体是由若干个_________________所围成 所围成 多面体是由若干个 平面多边形 的几何体. 的几何体.
知新益能 1.圆柱、圆锥、圆台的结构特征 .圆柱、圆锥、 (1)圆柱的结构特征 圆柱的结构特征
定义: 矩形 的一边所在直线为旋转轴, 定义 : 以 _______的一边所在直线为旋转轴 , 其 的一边所在直线为旋转轴 余三边旋转形成的曲面所围成的几何体叫做圆 柱. 垂直于轴 圆柱的轴:旋转轴叫做圆柱的轴,如图中的OO′. 圆柱的轴:旋转轴叫做圆柱的轴,如图中的 ′ 圆柱的底面: ________________的边旋转而成 圆柱的底面 : 的边旋转而成 的圆面叫做圆柱的底面,如图中⊙ 和 的圆面叫做圆柱的底面,如图中⊙O和⊙O′. ′ 圆柱的侧面: 圆柱的侧面 : 平行于轴的边旋转而成的曲面叫做 不垂直于轴 圆柱的侧面. 圆柱的侧面. 圆柱的 母线: 无论旋 转到什 么位置 , ___________的边都叫做圆柱的母线 , 如图中的 的边都叫做圆柱的母线, 的边都叫做圆柱的母线 AA′、BB′. ′ ′
圆柱、圆锥、 圆柱、圆锥、圆台和球
学习目标 1.理解圆柱 、 圆锥 、 圆台和球的定义 , 掌握它们 理解圆柱、 圆锥、 圆台和球的定义, 理解圆柱 的几何特征,并认识它们的图形. 的几何特征,并认识它们的图形. 2. 会在这些几何体中利用轴截面计算其中的一 . 些量. 些量. 3.区分棱柱、棱锥、棱台的几何特征. .区分棱柱、棱锥、棱台的几何特征.
例2 一个圆锥的底面半径为2,高为6,在其中 一个圆锥的底面半径为 ,高为 ,
有一个高为x的内接圆柱. 有一个高为 的内接圆柱. 的内接圆柱 (1)用x表示圆柱的轴截面面积 ; 用 表示圆柱的轴截面面积 表示圆柱的轴截面面积S; (2)当x为何值时,S最大? 当 为何值时 为何值时, 最大 最大? 【分析】 分析】 建立S关于 的关系式求最值 建立 关于x的关系式求最值,应从 关于 的关系式求最值,
思考感悟 2.体育中用到的球与数学中提到的球一样吗? .体育中用到的球与数学中提到的球一样吗? 提示:不一样.体育用到的足球、篮球、乒乓球, 提示:不一样.体育用到的足球、篮球、乒乓球, 它们都是中空的,所以它们不是数学中提到的球, 它们都是中空的,所以它们不是数学中提到的球, 但是铅球是数学中提到的球, 但是铅球是数学中提到的球,数学中提到的球是 旋转体,是实心的. 旋转体,是实心的.
(2)球的截面的性质 球的截面的性质 为截面圆半径, 为球的半径 为球的半径, 为球心 为球心O到截 ①r为截面圆半径,R为球的半径,d为球心 到截 为截面圆半径 面 圆 的 距 离 , 即 O 到 截 面 圆 心 O′ 的 距 离 ( 如 ′ 图 ) . 则 r 、 R 、 d 2=d2间r2的 关 系 为 R 之 + _________________. 球的大圆、 ②球的大圆、小圆 球面被经过球心的平面截得的圆叫做球的大圆; 球面被经过球心的平面截得的圆叫做球的大圆 ; 被不经过球心的平面截得的圆叫做球的小圆. 被不经过球心的平面截得的圆叫做球的小圆.
②纬线和纬度 赤道是一个大圆,它是0°纬线,其它的纬线都 赤道是一个大圆, 它是 ° 纬线, 是小圆, 它们是由与赤道面________的平面截 是小圆 , 它们是由与赤道面 平行 的平面截 球所得到的. 球所得到的.某地的纬度就是经过这点的球半径 与该半径在赤道面上的正投影所成的角的度数. 与该半径在赤道面上的正投影所成的角的度数. 如图所示, O是赤道面 是赤道面, O′ 是纬线圈, 如图所示 , 圆 O 是赤道面 , 圆 O′ 是纬线圈 , P ∠POA ∠也等于 ′ 点 的 纬 度 等 于 _________ 的 度 数 , OPO′ _________的度数. 的度数. 的度数 (4)球面距离 球面距离 在球面上,两点之间的最短连线的长度, 在球面上,两点之间的最短连线的长度,就是经 过这两点的大圆在这两点间的一段劣弧的长度. 过这两点的大圆在这两点间的一段劣弧的长度.
课堂互动讲练
考点突破 圆柱、圆锥、圆台及球的有关概念 圆柱、圆锥、 理解它们定义的共性:都是旋转体. 理解它们定义的共性:都是旋转体.