棱台与圆台的定义、特征与性质
在初中阶段,我们介绍过棱台与圆台的概念、几何体的三视图、常见几何体的三视图等。前面我们又进一步学习了多面体的概念的概念。下面再进一步学习棱台与棱柱的定义及其具体分类与形态。
1、棱台与圆台的定义
用一个平行于棱锥(圆锥)底面的平面去截棱锥(圆锥),底面和截面之间的部分称为棱台(圆台)。
原棱(圆)锥的底面和截面分别称为棱(圆)台的下底面和上底面,如图1中,棱台的下底面为,上底面,如图2中,圆台的下底面为,三底面为。原棱(圆)锥的侧面被平面截去后剩余的曲面称为棱(圆)台的侧面。
图1:四棱台【视频】 图2:圆台【视频】
原棱锥的侧棱被平面截后剩余的部分称为棱台的侧棱,如图1,棱台的侧棱分别为、、、。
原圆锥的母线被平面截后剩余的部分称为圆台侧面的母线。如图2,母线为。
棱台的侧面与底面的公共顶点称为棱台的顶点。如图1,棱台的顶点分别为、、、、、、、。
在初中阶段,我们已了解过常见的旋转体图形,其中圆台可以看作是由直角梯形绕其直角边所在直线旋转而成的,因此,该旋转轴称为圆台的轴。如图1,圆台的轴为。
圆台的记法:用表示轴的字母表示,如图2圆台。
棱台的记法:① 可用各顶点表示,如四棱台
;
②用对角面表示,如图1四棱台。
2、棱台与圆台的特征
(1) 棱台的特征:① 各侧棱延长后交于同一点;② 两底面是相互平行的相似多边形。
(2) 圆台的特征:① 平行于底面的截面都是圆;② 过圆台的轴截面是全等的等腰梯形;③ 圆台的母线长都相等,每条母线延长后,都与轴交于同一点。
3、正棱台及其性质
正棱台:用一个平行于正棱锥底面的平面去截正棱锥,底面和截面之间的部分称为正棱台。图3与图4分别给出了五棱台与正五棱台的示意图。
图3 五棱台【视频】 图4 正五棱台【视频】
正棱台的性质:侧棱相等且延长线交于一点;各侧面是全等的等腰梯形,各侧面等腰梯形的高称为正棱台的斜高;平行于底面的截面是与底面相似的正多边形。