第一讲 立体图形的展开与折叠
知识清单
1. 棱柱
棱柱分为直棱柱和斜棱柱,初中阶段只讨论直棱柱.n棱柱的定点有2n个,棱有3n条,面有(n?2)个,因此任意一个棱柱的顶点数、棱数和面数之间存在着这样的关系:顶点数+面数-棱数=2.
2. 点、线、面、体
从运动的角度看:点动成线,线动成面,面动成体. 3. 展开图与折叠图
(1)几种常见的立体图形的展开图:
图形 棱柱(如三棱柱) 圆柱 圆锥 侧面展开图 表面展开图 (2)将正方体表面沿着某些棱剪开展成一个平面图形,需要剪开7条棱,由于剪开的方法不同,会得到11种不同形状的展开图.
①“一四一”型:如下图,四个一行中排列,上下各一任意放,共6种;
②“二三一”型:如下图,二在三上露一端,一在三下任意放,共3种;
③“二二二”型:如下图,两两三行排有序,恰是登天上云梯,仅1种;
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④“三三”型:如下图,三个三排两行,中间一“日”放光芒,仅1中.
题型突破
题型1 识别几何体
1.不透明袋子中装有一个几何体模型,两位同学摸该模型并描述它的特征.甲同学:它有4个面是三角形;乙同学:它有8条棱.该模型的形状对应的立体图形可能是( ) A.三棱柱
B.四棱柱
C.三棱锥
D.四棱锥
2.下列几何体中,是圆柱的为( )
A. B. C. D.
3.下列图形中,属于立体图形的是( )
A. B. C. D.
4.不透明袋子中装有一个几何体模型,两位同学摸该模型并描述它的特征,甲同学:它有4个面是三角形;乙同学,它有6条棱,则该模型对应的立体图形可能是( ) A.三棱柱
B.四棱柱
C.三棱锥
D.四棱锥
5.一个棱柱共有9条棱,这个棱柱是( ) A.三棱柱
B.四棱柱
C.五棱柱
D.六棱柱
题型2 立体题图像的表面积
1.已知正方体的边长为a.
(1)一个正方体的表面积是多少?体积是多少?
(2)2个正方体(如图②)叠放在一起,它的表面积是多少?体积是多少? (3)n个正方体按照图②的方式叠放在一起,它的表面积是多少?体积是多少?
2
2.一个六棱柱模型如图所示,底面边长都是5cm,侧棱长为4cm,这个六棱柱的所有侧面的面积之和是( )
A.20cm2
B.60cm2
C.120cm2
D.240cm2
3.小华自己动手做了一个铁皮圆柱形笔筒,它的底面直径为6cm,高为10cm,则其表面积为( ) A.156πcm2
B.120πcm2
C.69πcm2
D.60πcm2
4.棱长是1cm的小立方体组成如图所示的几何体,那么这个几何体的表面积为( )
A.36cm2
B.33cm2
C.30cm2
D.27cm2
5.如图所示的五棱柱的底面边长都是5cm,侧棱长12cm,它有多少个面?它的所有侧面的面积之和是多少?
6.棱长为a的正方体,摆成如图所示的形状. (1)如果这一物体摆放三层,试求该物体的表面积;
(2)依图中摆放方法类推,如果该物体摆放了上下20层,求该物体的表面积. (3)依图中摆放方法类推,如果该物体摆放了上下n层,求该物体的表面积.
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题型3 点、线、面、体
1.将第一行的图形绕轴旋转一周,便得到第二行的几何体,用线连一连.
2.将下列如图的平面图形绕轴l旋转一周,可以得到的立体图形是( )
A. B. C. D.
3.天上一颗颗闪烁的星星给我们以“ ”的形象;中国武术中有“枪扎一条线,棍扫一大片”的说法,这句话给我们以“ ”的形象;宾馆里旋转的大门给我们以“ ”的形象.
4.流星划过天空时留下一道明亮的光线,用数学知识解释为 .
5.如图,上面的平面图形绕轴旋转一周,可以得出下面的立体图形,请你把有对应关系的平面图形与立体图形连接起来.
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题型4 几何体的展开图
1.下列图形中,可以是正方体表面展开图的是( )
A.B.C.D.
2.下列图形中,不可以作为一个正方体的展开图的是( )
A. B. C. D.
3.有一种正方体如图所示,下列图形是该方体的展开图的是( )
A. B. C. D.
4.如图所示为几何体的平面展开图,则从左到右,其对应的几何体名称分别为( )
A.圆锥,正方体,三棱锥,圆柱 B.圆锥,正方体,四棱锥,圆柱 C.圆锥,正方体,四棱柱,圆柱 D.正方体,圆锥,圆柱,三棱柱
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5.将正方体的表面沿某些棱剪开,展成如图所示的平面图形,则原正方体中与“创”字所在的面相对的面上标的字是( )
A.庆
B.力
C.大
D.魅
6.如图所示的正方体的展开图是( )
A. B. C. D.
7.如图,在无阴影的方格中选出两个画出阴影,使它们与图中4个有阴影的正方形一起可以构成一个正方体的表面展开图.(在图1和图2中任选一个进行解答,只填出一种答案即可)
题型5 展开图折叠成几何体
1.如图给定的是纸盒的外表面,下面能由它折叠而成的是( )
A.
B.
6
C. D.
2.把图1所示的正方体的展开图围成正方体(文字露在外面),再将这个正方体按照图2,依次翻滚到第1格,第2格,第3格,第4格,此时正方体朝上一面的文字为( )
A.富
B.强
C.文
D.民
3.下列图形通过折叠能围成一个三棱柱的是( )
A. B. C. D.
4.如图1,观察一个正方体骰子,其中点数1与6相对,点数2与5相对,点数3与4相对,现在图2中①、②、③、④中的某一处画○,然后去掉其余3处后,能围成正方体骰子的是( )
A.①
B.②
C.③
D.④
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题组A基础过关
一.选择题(共4小题)
1.毕业前夕,同学们准备了一份礼物送给自己的母校.现用一个正方体盒子进行包装,六个面上分别写上“祝、母、校、更、美、丽”,其中“祝”与“更”,“母”与“美”在相对的面上.则此包装盒的展开图(不考虑文字方向)不可能是( )
A. B.
C.
D.
2.小明同学中考前为了给自己加油,课余时间制作了一个六个面分别写有“17”“中”“考”“必”“胜”“!”的正方体模型,这个模型的表面展开图如图所示,与“胜”相对的一面写的( )
A.17
3.将一个棱长为3的正方体的表面涂上颜色,分割成棱长为1的小正方体(如图).设其中
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B.! C.中 D.考
一面、两面、三面涂色的小正方体的个数分别为为x1、x2、x3,则x1、x2、x3之间的关系为( )
A.x1﹣x2+x3=1
B.x1+x2﹣x3=1
C.x1﹣x2+x3=2
D.x1+x2﹣x3=2
4.如图,模块①由15个棱长为1的小正方体构成,模块②﹣⑥均由4个棱长为1的小正方体构成.现在从模块②﹣⑥中选出三个模块放到模块①上,与模块①组成一个棱长为3的大正方体.下列四个方案中,符合上述要求的是( )
A.模块②,⑤,⑥ B.模块③,④,⑥
二.填空题(共3小题)
5.墙角处有若千大小相同的小正方体堆成如图所示实体的立体图形,如果打算搬走其中部分小正方体(不考虑操作技术的限制),但希望搬完后的实体的三种视围分别保持不变,那么最多可以搬走 个小正方体.
C.模块②,④,⑤ D.模块③,⑤,⑥
6.“齐天大圣”孙悟空有一个宝贝﹣﹣金箍棒,当他快速旋转金箍棒时,展现在我们眼前的
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是一个圆的形象,这说明 .
7.用棱长是1cm的小正方体组成如图所示的几何体,把这个几何体放在桌子上,并把暴露的面涂上颜色,那么涂颜色面的面积之和是 cm2.
三.解答题(共3小题) 8.如图所示为8个立体图形.
其中,柱体的序号为 ,锥体的序号为 ,有曲面的序号为 .
9.如图,在平整的地面上,有若干个完全相同的棱长为10cm的小正方体堆成一个几何体. (1)这个几何体由 个小正方体组成.
(2)如果在这个几何体的表面喷上黄色的漆,则在所有的小正方体中,有 个正方体只有一个面是黄色,有 个正方体只有两个面是黄色,有 个正方体只有三个面是黄色.
(3)这个几何体喷漆的面积为 cm2.
10.值得探究的“叠放”!
问题提出:把八个一样大小的正方体(棱长为1)叠放在一起,形成一个长方体(或正方体),这样的长方体(或正方体)表面积最小是多少? 方法探究:
第一步,取两个正方体叠放成一个长方体(如图①),由此可知,新长方体的长、宽、高分
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别为1,1,2.
第二步,将新长方体看成一个整体,六个面中面积最大的是2,取相同的长方体,紧挨最大面积的面进行“叠放”,可形成一个较大的长方体(如图②),该长方体的长、宽、高分别为2,1,2.
第三步,将较大的长方体看成一个整体,六个面中面积最大的是4,取相同的长方体,紧挨最大面积的面进行“叠放”,可形成一个大的正方体(如图③),该正方体的长、宽、高分别为2,2,2.
这样,八个大小一样的正方体所叠放成的大正方体的最小表面积为6×2×2=24.
仔细阅读上述文字,利用其中思想方法解决下列问题:
(1)如图④,长方体的长、宽、高分别为2,3,1,请计算这个长方体的表面积.提示:长方体的表面积=2×(长×宽+宽×高+长×高)
(2)取如图④的长方体四个进行叠放,形成一个新的长方体,那么,新的长方体的表面积最小是多少?
(3)取四个长、宽、高分别为2,3,c的长方体进行叠放如图⑤,此时,形成一个新的长方体表面积最小,求c的取值范围.
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题组B提优过关
一.选择题(共3小题)
1.如图为一直棱柱,其底面是三边长为5、12、13的直角三角形.若下列选项中的图形均由三个矩形与两个直角三角形组合而成,且其中一个为如图的直棱柱的展开图,则根据图形中标示的边长与直角记号判断,此展开图为何?( )
A. B.
C. D.
2.把小正方体的6个面分别涂上六种不同的颜色,并画上朵数不等的花,各面上的颜色和花的朵数情况如表:现将上述大小相等、颜色花朵分布完全一样的四个立方体拼成一个水平放置的长方体(如图),那么长方体下底面有( )朵花.
颜色 花的朵数 红 1 黄 2 蓝 3 白 4 紫 5 绿 6
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A.15 B.16 C.21 D.17
3.10个棱长为1的正方体木块堆成如图所示的形状,则它的表面积是( )
A.30
B.34
C.36
D.48
二.填空题(共2小题)
4.如图,是由8个相同的小立方块达成的几何体,它的三个方向看到的都是2×2的正方形,拿掉若干个小立方块后,其三个方向观察到图形仍都为2×2的正方形.若已知该几何体不论拿掉哪一块小立方块,剩余立方块在几何体中的位置不变即几何体不会倒掉,则最多能拿掉小立方块的个数为
5.墙角处有若千大小相同的小正方体堆成如图所示实体的立体图形,如果打算搬走其中部分小正方体(不考虑操作技术的限制),但希望搬完后的实体的三种视围分别保持不变,那么最多可以搬走 个小正方体.
三.解答题(共2小题)
6.如图所示,左边是小颖的圆柱形的笔筒,右边是小彬的六棱柱形的笔筒.仔细观察两个笔筒,并回答下面问题.
(1)圆柱、六棱柱各由几个面组成?它们都是平的吗? (2)圆柱的侧面与底面相交成几条线?它们是直的吗?
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(3)六棱柱有几个顶点?经过每个顶点有几条棱? (4)试写出圆柱与棱柱的相同点与不同点.
7.一个正方体木块粘合成如图所示的模型,它们的棱长分别为1米、2米、4米,要在模型表面涂油漆,如果除去粘合部分不涂外,求模型的涂漆面积(可列式计算).
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