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棱柱
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棱柱是幾何學(xué)中的一種常見(jiàn)的三維多面體,指上下底面平行且全等,側(cè)棱平行且相等的封閉幾何體。若棱柱的底面為n邊形,那么該棱柱便稱為n-棱柱。如三棱柱就是底面為三角形的棱柱。

棱柱是多面體中最簡(jiǎn)單的一種,常見(jiàn)的一些物體,例如三棱鏡、方磚以及螺栓的頭部,它們都呈棱柱的形狀。

含義

介紹

棱柱是多面體中最簡(jiǎn)單的一種,常見(jiàn)的一些物體,例如三棱鏡、方磚以及螺桿的頭部,它們都呈棱柱的形狀。

棱柱是由一個(gè)由直線構(gòu)成的平面沿著不平行于此平面的直線整體平移而形成的。

棱柱:有兩個(gè)面互相平行,其余各面都是四邊形,并且每相鄰兩個(gè)四邊形的公共邊都互相平行,由這些面所圍成的多面體叫做棱柱。棱柱用表示底面各頂點(diǎn)的字母來(lái)表示。

棱柱的底面:棱柱中兩個(gè)互相平行的面,叫做棱柱的底面。

棱柱的側(cè)面:棱柱中除兩個(gè)底面以外的其余各個(gè)面都叫做棱柱的側(cè)面。

棱柱的側(cè)棱:棱柱中兩個(gè)側(cè)面的公共邊叫做棱柱的側(cè)棱。

棱柱的頂點(diǎn):在棱柱中,側(cè)面與底面的公共頂點(diǎn)叫做棱柱的頂點(diǎn)。

棱柱的對(duì)角線:棱柱中不在表面同一平面上的兩個(gè)頂點(diǎn)的連線叫做棱柱的對(duì)角線。

棱柱的高:棱柱的兩個(gè)底面的距離叫做棱柱的高。

棱柱的對(duì)角面:棱柱中過(guò)不相鄰的兩條側(cè)棱的截面叫做棱柱的對(duì)角面。

對(duì)角線的求法

由棱柱的三條棱長(zhǎng)的平方的和的開(kāi)方,公式為。

直棱柱

直棱柱是側(cè)棱與底面垂直的棱柱。作為構(gòu)成物體的基本幾何形體之一,它有很多獨(dú)特的性質(zhì)。

展開(kāi)圖

展開(kāi)圖是指空間形體的表面在平面上攤平后得到的圖形。直棱柱展開(kāi)圖的繪制對(duì)于模型和空心工件的制作有重要作用。

直棱柱展開(kāi)圖的特點(diǎn)

如果沿著直棱柱的兩個(gè)底面和一條棱線將其展開(kāi),則會(huì)得到右圖所示的展開(kāi)圖。從圖中不難得出棱柱展開(kāi)圖的特點(diǎn):

(1)棱柱的所有側(cè)面都是矩形且都有一邊相等

(2)棱柱體兩個(gè)底面的邊展開(kāi)后形成兩條平行且相等的線段,與棱柱所有棱線垂直。

直棱柱展開(kāi)圖繪制方法

根據(jù)直棱柱展開(kāi)圖的特點(diǎn),可以繪制出直棱柱的展開(kāi)圖。

1.找出棱柱體的兩個(gè)底面,依據(jù)透視原理畫(huà)出它們其中一個(gè)的真形。

2.確定棱柱體的高度,過(guò)棱柱體底面的最高水平邊的端點(diǎn)向上作兩條與棱柱體的高度等長(zhǎng)的線段。

3.向兩邊延長(zhǎng)棱柱體底面的最高水平邊,過(guò)兩條垂線段的較高端點(diǎn)作一條直線,構(gòu)成一組平行線。在靠下的直線上依次截取與棱柱體底面各邊(底面的最高水平邊除外)等長(zhǎng)的線段(注意對(duì)應(yīng)關(guān)系),得到幾個(gè)直線上的點(diǎn),過(guò)這些點(diǎn)向上作垂線,交上面的水平直線于幾點(diǎn)上。棱柱體的側(cè)面就畫(huà)好了。

4.將各條垂線段的中點(diǎn)找出,過(guò)這些點(diǎn)作一條直線,以這條直線為對(duì)稱軸作棱柱體底面的軸對(duì)稱圖形。

側(cè)面積

如果直棱柱的底面周長(zhǎng)是c,高是h,那么它的側(cè)面積是S直棱柱側(cè)。如圖所示,若直五棱柱的底面周長(zhǎng)為c,高為h,則S直五棱柱側(cè)。

斜棱柱的側(cè)面積

如果斜棱柱的側(cè)棱長(zhǎng)是l,直截面的周長(zhǎng)是c1,那么它的側(cè)面積是S斜棱柱側(cè)。

體積

棱柱的體積

棱柱的體積公式: (s為底面積,h為高)

在搞清上面的知識(shí)基礎(chǔ)上,還須掌握以下幾點(diǎn):

1)棱柱的截面主要是對(duì)角面和平行于底面的截面,學(xué)習(xí)時(shí)應(yīng)注意掌握它們的性質(zhì),其余各種截面應(yīng)從其位置及形狀去分析考慮。

2)求棱柱的側(cè)面積時(shí),應(yīng)注意它是求各側(cè)面面積的和,而不是指求某一個(gè)側(cè)面的面積。

①直棱柱的側(cè)面積是將棱柱的側(cè)面展開(kāi)后推導(dǎo)得出公式,使用時(shí)不應(yīng)死記公式,而應(yīng)從側(cè)面形狀來(lái)分析求取。

②斜棱柱的側(cè)面積可分析側(cè)面形狀逐個(gè)求得,也可用直截面周長(zhǎng)與側(cè)棱長(zhǎng)的乘積。

3)知道長(zhǎng)方體的體積是它的底面積乘以高,一般的,棱柱的體積等于它的底面積乘以高。圓柱的體積也等于底面積乘以高。柱體(棱柱、圓柱)的體積公式是V柱體。其中S是柱體的底面積、h是柱體的高。

分類

根據(jù)側(cè)棱與底面的關(guān)系、底面的形狀不同,棱柱可分為斜棱柱、直棱柱和正棱柱。

表面積

斜棱柱是側(cè)棱與底面不垂直的棱柱。

直棱柱是側(cè)棱與底面垂直的棱柱。

體積

正棱柱是側(cè)棱與底面垂直且底面為正多邊形的棱柱。

根據(jù)底面多邊形的邊數(shù)不同,棱柱可分為三棱柱、四棱柱、……、n棱柱。

一些棱柱的特殊名稱如下:

表示

性質(zhì)

定義

定義1:上下底面平行且全等,側(cè)棱平行且相等的封閉幾何體叫棱柱。

定義2:上下兩個(gè)面互相平行,其余各面都是四邊形,并且每相鄰兩個(gè)四邊形的公共邊都互相平行,這些面圍成的幾何體叫棱柱。

在一個(gè)棱柱中:

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