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第21章 菱形与圆形

菱形(rhombus)指的是在一个平面内,一组邻边相等的平行四边形。四边都相等的四边形。菱形的对角线互相垂直且平分,并且每一条对角线平分一组对角;菱形的四条边都相等;菱形既是轴对称图形(两条对称轴分别是其两条对角线所在的直线),也是中心对称图形(对称中心是其中心,即两对角线的交点);在有一个角是60°角的菱形中,较短的对角线等于边长,较长的对角线是较短的对角线的√3倍。依次连接四边形各边中点所得的四边形称为中点四边形。不管原四边形的形状怎样,中点四边形的形状总是平行四边形。菱形的中点四边形总是矩形。

基本信息

中文名:菱形

英文名:Diamond,rhombus

拼音:lingxing

所属领域:数学几何

本质:平行四边形

特点:在一个平面内,有一组邻边相等

基本资料

正在加载菱形

菱形

是四边相等的四边形,属於特殊的鹞形、平行四边形、梯形,除了这些图形的性质之外,它还具有以下性质:邻角和为180°;

图像特性

对角线互相垂直平分。

正在加载菱形背景

正方形是特殊的菱形。

菱形面积为对角缐相乘乘以二(鹞形面积):A=\frac\cdotx\cdoty;

或边长的平方乘以其中一只角的正弦(平行四边形面积):A=a^2\cdot\sin\alpha。

菱形周界为边长的四倍:U=4\cdota

内接圆半径:

r=\frac\cdota\cdot\sin\alpha。

性质

1、对角线互相垂直且平分,并且每条对角线平分一组对角;

2、四条边都相等;

3、对角相等,邻角互补;

4、每条对角线平分一组对角,

5、菱形既是轴对称图形,对称轴是两条对角线所在直线,也是中心对称图形,

6、在60°的菱形中,短对角线等于边长,长对角线是短对角线的√3倍。

7、菱形具备平行四边形的一切性质。

判定

1、一组邻边相等的平行四边形是菱形;

2、四边相等的四边形是菱形;

3、关于两条对角线都成轴对称的四边形是菱形;

4、对角线互相垂直且平分的四边形是菱形.。依次连接四边形各边中点所得的四边形称为中点四边形。

不管原四边形的形状怎样改变,中点四边形的形状始终是平行四边形。

菱形的中点四边形是矩形(对角线互相垂直的四边形的中点四边形定为矩形,对角线相等的四边形的中点四边形定为菱形。)。

菱形是在平行四边形的前提下定义的,首先它是平行四边形,但它是特殊的平行四边形,特殊之处就是“有一组邻边相等”,因而就增加了一些特殊的性质和不同于平行四边形的判定方法。

特点

顺次连接菱形各边中点为矩形

正方形是特殊的菱形,菱形不一定是正方形,所以,在同一平面上四边相等的图形不只是正方形。

图形学约束

菱形必须一条对角线与x轴平行,另一条对角线与Y轴平行。

不满足此条件的几何学菱形在计算机图形学上视作一般四边形。

生活菱形

正在加载菱形“福”字

如手帕纸.拉门,衣帽架、红色的贴图(如“福”)等

菱形面积

1.对角线乘积的一半(只要是对角线互相垂直的四边形都可用);由把菱形分解成2个三角形,化简得出

2.底乘高=菱形面积。

3.设菱形的边长为a,一个夹角为x°,则面积公式是:S=a²·sinx

(一)解决问题:

正在加载圆

01.有一个圆柱体的零件,高10厘米,底面直径是6厘米,零件的一端有一个圆柱形的直孔,圆孔的直径是4厘米,孔深5厘米。如果将这个零件接触空气部分涂上防锈漆,一共需涂多少平方厘米?

02.一个圆锥形沙堆,底面积是15平方米,高2米。用这堆沙铺在长400米、宽3米的路面上,能铺多厚?

03.一个圆柱体底面周长和高相等。如果高缩短了2厘米,表面积就减少12.56平方厘米.求这个圆柱体的表面积。

04.一个圆柱体和一个圆锥体等底等高,它们的体积相差50.24立方厘米。如果圆柱体的底面半径是2厘米,这个圆柱体的侧面积是多少平方厘米?

05.如图所示,一块长方形铁皮,利用图中的阴影部分刚好做一个油桶(接头处忽略不计)。求这个油桶的容积。

06.一个圆柱形的体积是30立方米,底面积是15平方米,高是多少米?

07.一段圆柱形的钢材,底面周长是0.28米,高是2.4米.它的侧面积是多少平方米?(得数保留两位小数)

08.一只装水的圆柱形玻璃杯,底面积是80平方厘米,水深8厘米。现将一个底面积是16平方厘米的长方体铁块竖放在水中后,仍有一部分铁块露在外面。现有水深多少厘米?

09.圆柱的侧面积与两个底面积的和,就是圆柱的表面积.但是实际生活中往往只求侧面和一个底面的面积的总和,比如一个没有盖的圆柱形状的铁皮水桶,高是45厘米,底面直径是34厘米.做这个水桶需要多少铁皮?(得数保留整数)

10.一个圆锥形沙堆,底面半径是2米,高是1.5米。如果每立方米沙重1.7吨。这堆沙重多少吨?

11.有一根圆柱形状的塑料棒,它的横截面的面积是24平方厘米,长是0.9米.这根塑料棒的体积是多少立方厘米?

12.做一节长1米,底面直径是20厘米的铁皮烟囱,至少需要多少平方米的铁皮?

13.一个酒精瓶,它的瓶身呈圆柱形(不包括瓶颈),如下图.已知它的容积为26.4π立方厘米.当瓶子正放时,瓶内的酒精的液面高为6厘米.瓶子倒放时,空余部分的高为2厘米.问:瓶内酒精的体积是多少立方厘米?合多少升?

14.一个圆柱的高增加4厘米,表面积增加50.24平方厘米,求圆柱体的底面积.

15.把一个横截面为正方形的长方体,削成一个最大的圆锥体,已知圆锥体的底面周长6.28厘米,高5厘米,长方体的体积是多少?

答案:

01.S大表=17π+6×3.14×10=244.92(平方厘米)S小侧=4×3.14*5=62.8(平方厘米)S总=244.92+62.8=307.72(平方厘米)

02.15×2×?÷(400×3)

03.r=12.56/2/3.14/2=1(厘米)S底=1*1*3.14*2=6.28(平方厘米)S侧=1*2*3.14*(12.56/2)=39.4384(平方厘米)S表=6.28+39.4384=45.7184(平方厘米)

04.V柱=50.24/(2/3)=75.36S底=2*2*3.14=12.56(平方厘米)h=75.36/12.56=6(厘米)S侧=2*2*3.14*6=75.36(平方厘米)

05.分析:长方形铁皮的宽相当于两个底面直径,所以只能做油桶的高,长方形铁皮的长是16.56分米,正好是直径的(3.14+1)倍,从而可以求出直径的长,进而求出油桶的16.56÷(3.14+1)=4(分米)4÷2=2(分米)4×2=8(分米)3.14×22×8=100.48(立方分米)

答:这个油桶的容积是100.48立方分米.

06.30÷15=2(米)

答:高是2米。

07.S=Ch0.28×2.4=0.672≈0.67(平方米)

答:它的侧面积大约是0.67平方米。

08.分析:圆柱形玻璃杯底面积是80平方厘米,水深8厘米,根据这两个条件可以求出水的体积,如果将一个底面积是16平方厘米的长方体铁块竖放在水中后,仍有一部分铁块露在外面,那么相当于容器的底面积减少16平方厘米,也就是还剩下80-16=64平方厘米,把原来的水放进底面积是64平方厘米的容器中,水深就很容易求出来了.80×8=640(立方厘米)80-16=64(平方厘米)640÷64=10(厘米)

答:现有水深10厘米。

09.

1)水桶的侧面积:34×3.14×45=106.76×45=4804.2(平方厘米)

(2)水桶的底面积:(34÷2)2×3.14=289×3.14=907.46(平方厘米)

(3)做水桶需要的铁皮:4804.2+907.46=5711.66≈5712(平方厘米)

答:做这个水桶需要铁皮5712平方厘米.

10.3.14×22×1.5×?×1.7=58.718(吨)

答:这堆沙重58.718吨。

11.0.9米=90厘米24×90=2160(立方厘米)

答:这根塑料棒的体积是2160立方厘米.

12.1×0.2×3.14=1.57(平方米)

答:需要1.57平方米铁皮。

13.S底=26.4π/(6+2)=3.3π(平方厘米)V水=3.3π*6=19.8π(平方厘米)=0.0198π(升)

14.分析:圆柱的高增加4厘米,表面积增加50.24平方厘米,50.24平方厘米就是高是4厘米的圆柱的侧面积,根据这两个条件可以求出圆柱的底面周长,从而求出圆柱的底面积.50.24÷4=12.56(厘米)12.56÷3.14÷2=2(厘米)2×2×3.14=12.56(平方厘米)

答:圆柱体的底面积是12.56平方厘米.15.6.28\3.14=2(cm)V长=2*2*5=20(立方厘米)

(二)

1、一个圆柱形鱼缸,从里面量底面半径是10CM,里面盛有一些水,现将一个底面积为157CM?的圆锥形石块浸没在容器内,水面上升了1CM,求圆柱形石块的高是多少。

2、把一个底面半径是5CM的圆柱形铅块浸没在底面半径是10CM的圆柱形容器中,水面上升了2CM。这个圆锥形铅块高是多少厘米?

答案

1、3.14x10的平方x1=314(立方米)底面积乘上升的高度等于上升部分水的体积也就是石块的体积。

2、3.14x10的平方x2÷(3.14x5的平方)=8(厘米)上升部分水的体积就等于圆柱的体积,除以底面积就等于高。

(三)

1.判断:圆柱和圆锥都有无数条高。正确解答:错误分析与解:圆柱有无数条高,圆锥只有一条高。点评:圆柱两个底面之间的距离叫做圆柱的高。两个底面之间有无数个对应的点,圆柱有无数条高。从圆锥的顶点到底面圆心的距离是圆锥的高。顶点和底面圆心都是唯一的点,所以圆锥只有一条高。2.(圆柱的侧面积)体育一个圆柱,底面直径是5厘米,高是12厘米。求它的侧面积。解答:3.14×5×12=188.4(平方厘米)答:它的侧面积是188.4平方厘米。点评:圆柱的侧面是个曲面,不能直接求出它的面积。推导出侧面积的计算公式也用到了转化的思想。把这个曲面沿高剪开,然后平展开来,就能得到一个长方形,这个长方形的面积就是这个圆柱的侧面积。3、一个圆柱形蓄水池,底面周长是25.12米,高是4米,将这个蓄水池四周及底部抹上水泥。如果每平方米要用水泥20千克,一共要用多少千克水泥?底面积:25.12÷3.14÷2=4(米)3.14×4?=50.24(平方米)侧面积:25.12×4=100.48(平方米)表面积:50.24+100.48=150.72(平方米)水泥质量:150.72×20=3014.4千克。4、求圆柱体的侧面积底面半径是3厘米,高是4厘米。解答:3.14×3×2×4=75.36(厘米)5、求圆柱体的表面积,底面半径是4厘米,高是6厘米。解答:底面积:3.14×4?=50.24(平方厘米)侧面积:3.14×4×2×6=150.72(平方厘米)表面积:50.24×2+150.72=251.2(平方厘米)6、用铁皮制作一个圆柱形烟囱,要求底面直径是3分米,高是15分米,制作这个烟囱至少需要铁皮多少平方分米?(接头处不计,得数保留整平方分米)解答:侧面积:3.14×3×15=141.3(平方分米)≈142(平方分米)7、(圆柱的表面积)做一个圆柱形油桶,底面直径是0.6米,高是1米,至少需要多少平方米铁皮?(得数保留整数)解答:底面积:3.14×(0.6÷2)?=0.2826(平方米)侧面积:3.14×0.6×1=1.884(平方米)表面积:0.2826×2+1.884=2.4492(平方米)≈3(平方米)答:至少需要铁皮3平方米。8、(辨析)一个无盖的圆柱铁皮水桶,底面直径是30厘米,高是50厘米。做这样一个水桶,至少需用铁皮6123平方厘米。解答:底面积:3.14×(30÷2)?=706.5(平方厘米)侧面积:3.14×30×50=4710(平方厘米)表面积:706.5+4710=5416.5(平方厘米)答:做这样一个水桶,至少需用铁皮5416.5平方厘米。9、(考点透视)一个圆柱的侧面积展开是一个边长15.7厘米的正方形。这个圆柱的表面积是多少平方厘米?解答:底面半径:15.7÷3.14÷2=2.5(厘米)底面积:3.14×2.5?=19.625(平方厘米)侧面积:15.7×15.7=246.49(平方厘米)表面积:19.625×2+246.49=285.74(平方厘米)答:这个圆柱的表面积是285.74平方厘米。10、(考点透视)一个圆柱形的游泳池,底面直径是10米,高是4米。在它的四周和底部涂水泥

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