高考数学一轮总复习 第八章 立体几何初步 第44讲 空间几何体的三视图与直观图、表面积和体积课件 文
2019届高考数学一轮复习 第八章 立体几何 第一节 空间几何体及其三视图、直观图课件 文.pptx
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总纲目录
1.空间几何体的结构特征 2.三视图 3.直观图
考点突破
考点一 空间几何体的结构特征
考点二 空间几何体的三视图 考点三 空间几何体的直观图
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教材研读
1.空间几何体的结构特征
多 (1)棱柱:侧棱都① 平行且相等 ,上、下底面平行且是② 全等 的多边形. 面 (2)棱锥:底面是多边形,侧面是有一个公共顶点的三角形. 体 (3)棱台:可以由平行于棱锥底面的平面截棱锥得到,其上、下底面是
A.0 B.1 C.2 D.3
(2)(2018山东济宁质检)给出的平行四边形;
②若三棱锥的三条侧棱两两垂直,则其三个侧面也两两垂直;
③在四棱柱中,若两个相对侧棱的截面都垂直于底面,则该四棱柱为直
四棱柱;
④存在每个面都是直角三角形的四面体;
⑤棱台的侧棱延长后交于一点.
9
5.如图,下列几何体各自的三视图中,有且仅有两个视图相同的是( C )
A.①② C.②④
B.②③ D.③④
答案 C 由几何体的结构可知,圆锥、正四棱锥两个几何体各自的正 视图和左视图相同,且不与俯视图相同;正方体的三个视图都相同,正三 棱台的三个视图都不相同.
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6.一个几何体的直观图如图,下列给出的四个俯视图中正确的是 ( B )
1-1 下列结论正确的是 ( D )
A.各个面都是三角形的几何体是三棱锥 B.侧面都是等腰三角形的棱锥是正棱锥 C.棱锥的侧棱长与底面多边形的边长都相等,则此棱锥可能是六棱锥 D.圆锥的顶点与底面圆周上的任意一点的连线都是母线
答案 D A错误,如图,由两个结构相同的三棱锥叠放在一起构成的几 何体,各面都是三角形,但它不是三棱锥.
2017届高考数学一轮总复习 第八章 空间几何 第44讲 空间几何体的三视图与直观图、表面积和体
考点集训(四十四) 第44讲 空间几何体的三视图与直观图、表面积和体积1.一个四面体的顶点在空间直角坐标系O -xyz 中的坐标分别为(1,0,1),(1,1,0),(0,1,1),(0,0,0),画该四面体三视图中的正视图时,以zOx 平面为投影面,则得到的正视图可以为2.已知正方体的棱长为1,其俯视图是一个面积为1的正方形,侧视图是一个面积为2的矩形,则该正方体的正视图的面积等于A .32 B .1 C .2+12D . 2 3.在棱长为1的正方体上,分别用过共顶点的三条棱的中点的平面截该正方体,则截去8个三棱锥后,剩下的凸多面体的体积是A .23B .76C .45D .564.一个四棱锥的侧棱长都相等,底面是正方形,其正(主)视图如右图所示,则该四棱锥侧面积和体积分别是A .45,8B .45,83C .4(5+1),83D .8,85.一块石材表示的几何体的三视图如图所示,将该石材切削、打磨,加工成球,则能得到的最大球的半径等于A.1 B.2 C.3 D.46.某几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为A.12 B.18C.24 D.307.某几何体的三视图如图所示,则其表面积为__3π__.8.已知一个空间几何体的三视图如图所示,且这个空间几何体的所有顶点都在一个球面上,则这个球的表面积是______________.9.四面体ABCD及其三视图如图所示,平行于棱AD,BC的平面分别交四面体的棱AB,BD,DC,CA于点E,F,G,H.(1)求四面体ABCD的体积;(2)证明:四边形EFGH是矩形.第44讲 空间几何体的三视图与直观图、表面积和体积【考点集训】1.A 2.D 3.D 4.B 5.B 6.C 7.3π 8.28π39.【解析】由该四面体的三视图可知,BD ⊥DC ,BD ⊥AD ,AD ⊥DC ,BD =DC =2,AD =1,∴AD ⊥平面BDC ,∴四面体ABCD 体积V =13×12×2×2×1=23.(2)证明:∵BC∥平面EFGH ,平面EFGH∩平面BDC =FG ,平面EFGH∩平面ABC =EH , ∴BC ∥FG ,BC ∥EH ,∴FG ∥EH. 同理EF∥AD,HG ∥AD ,∴EF ∥HG , ∴四边形EFGH 是平行四边形.又∵AD⊥平面BDC ,∴AD ⊥BC ,∴EF ⊥FG. ∴四边形EFGH 是矩形.。
人教a版高考数学(理)一轮课件:8.1空间几何体的结构、三视图和直观图
3.简单组合体 简单组合体的构成有两种基本形式:一种是由简单几何体拼接而成;一 种是由简单几何体截去或挖去一部分而成,有多面体与多面体、 多面体与旋 转体、旋转体与旋转体的组合体.
4. 三视图 几何体的三视图包括正视图、侧视图、俯视图 , 分别是从几何体的 正前方、正左方、正上方观察几何体画出的轮廓线.
考纲解读
空间几何体的结构 和三视图部分 重点考 查柱、锥、台、球 的定义和以三 视图为 载体考查柱、锥、 台、球的表面 积和体 积, 难度 不大. 空间几 何体的 性质是 基础, 以它们为载体考查 线线、线面、 面面间 的 关 系 是 重点 . 三 视图 的 还 原在 各 地 高 考 试 题 中 频繁 出 现 , 已 经 成 为高 考 的 热 点 问 题, 题型 多以 选择 题和 填空 题为 主 , 有时也会作为解答题的背景出现.
三视图的长度特征: “ 长对正, 宽相等, 高平齐” , 即正视图和侧 视图一样高, 正视图和俯视图一样长, 侧视图和俯视图一样宽. 若相邻两物 体的表面相交, 表面的交线是它们的分界线, 在三视图中, 要注意实、 虚线的 画法 .
5. 空间几何体的直观图 空间几何体的直观图常用斜二测画法来画, 其规则是: (1) 原图形中 x轴、 y轴、 z轴两两垂直, 直观图中, x' 轴、 y' 轴的夹角为 45° , z' 轴与 x' 轴和 y' 轴所在平面垂直. (2) 原图形中平行于坐标轴的线段, 在直观图中仍分别平行于坐标轴. 平 行于 x轴和 z轴的线段在直观图中保持原长度不变, 平行于 y轴的线段长度 在直观图中变为原来的一半. 6. 中心投影与平行投影 (1) 平行投影的投影线互相平行, 而中心投影的投影线相交于一点. (2) 从投影的角度看, 三视图和用斜二测画法画出的直观图都是在平行 投影下画出来的图形.
高考数学一轮复习 《第八章 立体几何》第2课时 空间几何体的三视图和直观图课件
2011·考纲下载
能画出柱、锥、台、球等简易组合体的三视图,并能识别三视图所表示的 立体模型.会用斜二测法画出它们的直观图. 了解平行投影与中心投影,了解空间图形的不同表示形式.
请注意!
从近三年的新课标高考试题来看,三视图已成为必考内容,应引起高 度重视.
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平行于水平面,底面对着观测者时其正视图是三角形,其余的正视图均不是 三角形.
【答案】 ①②③⑤
(2)(2010·辽宁卷)如图,网格纸的小正方形的边长是1,在其上用粗线画出 了某多面体的三视图,则这个多面体最长的一条棱的长为________.
【解析】 将几何体的三视图还原为直观图:四棱锥 P- ABCD,如图将直观图补成一个正方体,显然最长的一 条棱的长 PB,即为正方体的对角线长,易知正方体的棱长 为 2,所以对角线长为 2 3.
【解析】 由题知AA′<BB′<CC′,正视图为选项D所示的图形. 【答案】 D
(2)下列图形中的图(b)是根据图(a)中的实物画出的主视图和俯视图,你认 为正确吗?若不正确请改正并画出左视图.
【解】 主视图和俯视图都不正确.
主视图的上面的矩形中缺少中间小圆柱形成的轮廊线(用虚线表示);左视图 的轮廊是两个矩形叠放在一起,上面的矩形中有2条不可视轮廊线,下面的矩 形中有一条可视轮廊线(用实线表示),该几何体的三视图如图所示:
【答案】 B
题型三 由三视图画直观图 例3 由下列几何体的三视图画出直观图.
【 解析】 (1)画 轴 .画 x′轴 , y′轴 和 z′ 轴 , 使 ∠x′O′y′= 45°(或135°), ∠x′O′z′=90°.
(2)画底面.按x′轴、y′轴画正五边形的直观图ABCDE. (3)画侧棱.过点A、B、C、D、E分别作z′轴的平行线,并在这些平行线
2023年高考数学(文科)一轮复习课件——空间几何体的结构、三视图和直观图
考点二 空间几何体的三视图
例1 (1)(2021·全国乙卷)以图①为正视图,在图②③④⑤中选两个分别作为侧视 图和俯视图,组成某个三棱锥的三视图,则所选侧视图和俯视图的编号依次 为__③__④__(_或__②__⑤__,__答__案__不__唯__一__)_____(写出符合要求的一组答案即可).
_平__行__且__相__等___
相交于_一__点___,但 不一定相等
延长线交于___一__点_
_平__行__四__边__形___
_三__角__形___
__梯__形__
索引
(2)旋转体的结构特征
名称
圆柱
圆锥
圆台
图形
互相平行且相等,
母线
__垂__直__于底面
相交于__一__点__
轴截面 侧面展开图
索引
2.(易错题)在如图所示的几何体中,是棱柱的为___③__⑤___(填写所有正确的序号). 解析 由棱柱的定义可判断③⑤属于棱柱.
索引
3.如图,长方体ABCD-A′B′C′D′被截去一部分,其中EH∥A′D′.剩下的几何体
是( C )
A.棱台
B.四棱柱
C.五棱柱
D.六棱柱
解析 由几何体的结构特征,剩下的几何体为五棱柱.
索引
训练1 (1)如图,网格纸的各小格都是正方形,粗实线画
出的是一个几何体的三视图,则这个几何体是( B )
A.三棱锥 B.三棱柱 C.四棱锥 D.四棱柱 解析 由题知,该几何体的三视图为一个三角形、两个四边形,经分析可 知该几何体为三棱柱.
索引
(2)(2022·成都检测)一个几何体的三视图如图所示,
索引
解析 根据“长对正、高平齐、宽相等”及图中数据,可知图②③只能是侧 视图,图④⑤只能是俯视图,则组成某个三棱锥的三视图,所选侧视图和俯 视图的编号依次是③④或②⑤.若是③④,则三棱锥如图1所示;若是②⑤, 则三棱锥如图2所示.
高考数学一轮总复习 第44讲 空间几何体的结构及三视图、直观图课件 理 新人教A版
素材 (sùcái) 2
用斜二测法画一个水平放置的平面图形的直观图为如图所示 的一个正方形,则原来的图形是( )
第三十一页,共48页。
第三十二页,共48页。
【解析】 按照斜二测画法的作图规则,对四个选项逐 一验证,可知只有选项 A 符合题意.
第三十三页,共48页。
三 三视图 【例 3】(2011·湖南六市联考)一个几何体的三视图如下图所 示,其中正(主)视图中△ABC 是边长为 2 的正三角形,俯视 图为正六边形,那么该几何体的侧(左)视图的面积为( )
第二十八页,共48页。
而 A′D′= 23a, 所以 A′O′= 23a× 2= 26a,所以 AO= 6a. 所以 S△ABC=12BC·AO=21a× 6a= 26a2.
第二十九页,共48页。
【点评】本题已知直观图,探求原平面图形,考查逆 向思维能力.要熟悉运用斜二测画法画水平放置的直观图 的基本规则,注意直观图中的线段、角与原图中的对应线 段、角的关系.
何体是棱柱 B.用一个平面去截一个圆锥,可以得到一个圆台和一
个圆锥 C.有一个面是多边形,其余各面都是三角形的几何体
是棱锥 D.将一个直角三角形绕其一条直角边旋转一周,所得
圆锥的母线长等于斜边长
第十二页,共48页。
【解析】 由棱柱、圆锥、棱锥的定义知,A、B、C 不 正确,故选 D.
第十三页,共48页。
第三十九页,共48页。
【解析】设底面中心为 G,球心为 O,则易得 AG= 22, 于是 OG= 22,用一个与 ABCD 所在平面距离等于 42的平 面去截球,S 便为其中一个交点,此平面的中心设为 H,则 OH= 22- 42= 42,故 SH2=1-( 42)2=87,
高考数学一轮复习第八章立体几何8.1.1三视图与直观图课件理
结构特征
圆
两个底面互相平行,有无数条母线,且长度相等,都与
柱
轴平行,过轴的截面是全等的矩形
底面是圆面,有无数条母线,长度相等且交于一点,平 圆
行于底面的截面是与底面大小不相等的圆,过轴的截面 锥
是全等的等腰三角形
图形
结构特征
上、下底面平行且不相
等,母线的延长线交于一
圆
点,平行于底面的截面是
台
与两底面大小都不相等
第八章 立体几何
第1讲 空间几何体的三视图、表面积和 体积考点一 三视图与来自观图撬点·基础点 重难点
1 多面体的图形与结构特征 图形
棱 柱
棱 锥
棱 台
结构特征 两个面互相平行,其余各面是四边形,侧棱互相平行 底面是多边形,侧棱交于一点 上、下底面平行且相似,侧棱的延长线交于一点
2 旋转体的图形与结构特征 图形
的圆,过轴的截面是全等
的等腰梯形
过球心的截面是大小相 球
等的圆
3 三视图的定义
光线从几何体的前面向后面正投影,得到的投影图叫做几何体的 正视图 (或主视图);光线从几何体
的左面向右面正投影,得到的投影图叫做几何体的 侧视图 (或左视图);光线从几何体的上面向下面正 投影,得到的投影图叫做几何体的 俯视图. 几何体的正视图、侧视图和俯视图统称为几何体的三视图.
三视图的正视图、侧视图、俯视图分别是从几何体的 正前方、正左方、正上方
观察几何体画
出的轮廓线.
4 三视图的长度特征 “长对正、宽相等、高平齐”
,即正视图和俯视图长对正,侧视图和俯视图宽相等,正视图和
侧视图高平齐.
5 用斜二测画法画水平放置的平面图形的直观图的步骤 (1)在已知图形中取互相垂直的 x 轴和 y 轴,两轴交于点 O.画直观图时,把它们画成对应的 x′轴和 y′ 轴,两轴交于点 O′,且使 ∠x′O′y′=45° (或 135°),它们确定的平面表示水平面. (2)已知图形中平行于 x 轴或 y 轴的线段,在直观图中分别画成平行于 x′轴或 y′轴的线段. (3)已知图形中平行于 x 轴的线段,在直观图中保持原长度不变,平行于 y 轴的线段,长度为原来的 一半.
高考理科数学(北师大版)一轮复习课件81空间几何体的结构及其三视图直观图
-15-
考点1
考点2
考点3
思考如何熟练应用空间几何体的结构特征?
解题心得1.要想真正把握几何体的结构特征,必须多角度、全面
地去分析,多观察实物,提高空间想象能力.
2.紧扣结构特征是判断的关键,熟悉空间几何体的结构特征,依据
条件构建几何模型,在条件不变的情况下,变换模型中的线面关系
线段AB,AD,AC,则( C )
A.最长的是AB,最短的是AC
B.最长的是AC,最短的是AB
C.最长的是AB,最短的是AD
D.最长的是AD,最短的是AC
-19-
考点1
考点2
考点3
(2)用斜二测画法画一个水平放置的平面图形的直观图为如图所
示的一个正方形,则原来的图形是( A )
-20-
考点1
考点2
原图中的曲线段可以通过取一些关键点,作出在直观图中的相应点
后,用平滑的曲线连接而画出.
-22-
考点1
考点2
考点3
对点训练2(1)利用斜二测画法画平面内一个△ABC的直观图得
到的图形是△A'B'C',那么△A'B'C'的面积与△ABC的面积的比是
( A )
2
A. 4
3
B. 4
2
C. 2
3
D. 2
(2)已知正三角形ABC的边长为a,那么△ABC的平面直观图
④侧面都是长方形的棱柱叫长方体.
-17个个个个
考点1
考点2
考点3
解析: (1)①显然错;②正确,因两个过相对侧棱的截面都垂直于底
面可得到侧棱垂直于底面;③错,可以是斜四棱柱;④正确,对角线两
高考数学一轮复习 第八章 立体几何 8.1 空间几何体的结构、三视图和直观图 理
第八章立体几何 8.1 空间几何体的结构、三视图和直观图理1.多面体的结构特征2.旋转体的形成3.空间几何体的三视图(1)三视图的名称几何体的三视图包括:正视图、侧视图、俯视图.(2)三视图的画法①在画三视图时,重叠的线只画一条,挡住的线要画成虚线.②三视图的正视图、侧视图、俯视图分别是从几何体的正前方、正左方、正上方观察到的几何体的正投影图.4.空间几何体的直观图空间几何体的直观图常用斜二测画法来画,其规则是(1)原图形中x轴、y轴、z轴两两垂直,直观图中,x′轴,y′轴的夹角为45°或135°,z′轴与x′轴和y′轴所在平面垂直.(2)原图形中平行于坐标轴的线段,直观图中仍平行于坐标轴;平行于x轴和z轴的线段在直观图中保持原长度不变;平行于y轴的线段在直观图中长度变为原来的一半.【知识拓展】1.常见旋转体的三视图(1)球的三视图都是半径相等的圆.(2)水平放置的圆锥的正视图和侧视图均为全等的等腰三角形. (3)水平放置的圆台的正视图和侧视图均为全等的等腰梯形. (4)水平放置的圆柱的正视图和侧视图均为全等的矩形. 2.斜二测画法中的“三变”与“三不变”“三变”⎩⎪⎨⎪⎧坐标轴的夹角改变,与y 轴平行的线段的长度变为原来的一半,图形改变.“三不变”⎩⎪⎨⎪⎧平行性不改变,与x ,z 轴平行的线段的长度不改变,相对位置不改变.【思考辨析】判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)(1)有两个面平行,其余各面都是平行四边形的几何体是棱柱.( × ) (2)有一个面是多边形,其余各面都是三角形的几何体是棱锥.( × )(3)夹在两个平行的平面之间,其余的面都是梯形,这样的几何体一定是棱台.( × ) (4)正方体、球、圆锥各自的三视图中,三视图均相同.( × ) (5)用两平行平面截圆柱,夹在两平行平面间的部分仍是圆柱.( × ) (6)菱形的直观图仍是菱形.( × )1.(教材改编)下列说法正确的是( ) A .相等的角在直观图中仍然相等 B .相等的线段在直观图中仍然相等 C .正方形的直观图是正方形D .若两条线段平行,则在直观图中对应的两条线段仍然平行 答案 D解析 由直观图的画法规则知,角度、长度都有可能改变,而线段的平行性不变. 2.(2016·天津)将一个长方体沿相邻三个面的对角线截去一个棱锥,得到的几何体的正视图与俯视图如图所示,则该几何体的侧视图为( )答案 B解析由正视图和俯视图可知该几何体的直观图如图所示,故该几何体的侧视图为选项B.3.(教材改编)如图,直观图所表示的平面图形是( )A.正三角形B.锐角三角形C.钝角三角形D.直角三角形答案 D解析由直观图中,A′C′∥y′轴,B′C′∥x′轴,还原后原图AC∥y轴,BC∥x轴.直观图还原为平面图形是直角三角形.故选D.4.(2016·长春三模)某几何体的三视图如图所示,则该几何体的表面积为( )A .20B .18C .14+2 3D .14+2 2 答案 A解析 由三视图可得该几何体的直观图如图所示,其为一个正方体截掉4个角后形成的几何体,故该几何体的表面积为S =2×2+2×2+4×12×2×2+4×12×2×22+12=20.5.某四棱台的三视图如图所示,则该四棱台的体积是________.答案143解析 由四棱台的三视图可知,台体上底面面积S 1=1×1=1,下底面面积S 2=2×2=4,高h =2,代入台体的体积公式V =13(S 1+S 1S 2+S 2)h =13×(1+1×4+4)×2=143.题型一 空间几何体的结构特征 例1 给出下列命题:①棱柱的侧棱都相等,侧面都是全等的平行四边形;②在四棱柱中,若两个过相对侧棱的截面都垂直于底面,则该四棱柱为直四棱柱; ③存在每个面都是直角三角形的四面体; ④棱台的侧棱延长后交于一点.其中正确命题的序号是________.答案②③④解析①不正确,根据棱柱的定义,棱柱的各个侧面都是平行四边形,但不一定全等;②正确,因为两个过相对侧棱的截面的交线平行于侧棱,又垂直于底面;③正确,如图,正方体ABCD-A1B1C1D1中的三棱锥C1-ABC,四个面都是直角三角形;④正确,由棱台的概念可知.思维升华(1)解决本类题目的关键是准确理解几何体的定义,真正把握几何体的结构特征,可以根据条件构建几何模型,在几何模型中进行判断;(2)解决本类题目的技巧:三棱柱、四棱柱、三棱锥、四棱锥是常用的几何模型,有些问题可以利用它们举特例解决或者学会利用反例对概念类的命题进行辨析.(1)以下命题:①以直角三角形的一边为轴旋转一周所得的旋转体是圆锥;②以直角梯形的一腰为轴旋转一周所得的旋转体是圆台;③圆柱、圆锥、圆台的底面都是圆面;④一个平面截圆锥,得到一个圆锥和一个圆台.其中正确命题的个数为( )A.0 B.1 C.2 D.3(2)给出下列四个命题:①有两个侧面是矩形的图形是直棱柱;②侧面都是等腰三角形的棱锥是正棱锥;③侧面都是矩形的直四棱柱是长方体;④底面为正多边形,且有相邻两个侧面与底面垂直的棱柱是正棱柱.其中不正确的命题为________.答案(1)B (2)①②③解析(1)命题①错,因为这条边若是直角三角形的斜边,则得不到圆锥;命题②错,因为这条腰必须是垂直于两底的腰;命题③对;命题④错,必须用平行于圆锥底面的平面截圆锥才可以,故选B.(2)对于①,平行六面体的两个相对侧面也可能是矩形,故①错;对于②,对等腰三角形的腰是否为侧棱未作说明(如图),故②错;对于③,若底面不是矩形,则③错;④由线面垂直的判定,侧棱垂直于底面,故④正确.综上,命题①②③不正确.题型二 简单几何体的三视图 命题点1 已知几何体,识别三视图例2 (2016·济南模拟)如图,多面体ABCD -EFG 的底面ABCD 为正方形,FC =GD =2EA ,其俯视图如图所示,则其正视图和侧视图正确的是( )答案 D解析 正视图的轮廓线是矩形DCFG ,点E 在平面DCFG 上的投影为DG 的中点,且边界BE ,BG 可视,故正视图为选项B 或D 中的正视图,侧视图的轮廓线为直角梯形ADGE ,且边界BF 不可视,故侧视图为选项D 中的侧视图,故选D. 命题点2 已知三视图,判断几何体的形状例3 (2016·全国乙卷)如图,某几何体的三视图是三个半径相等的圆及每个圆中两条互相垂直的半径.若该几何体的体积是28π3,则它的表面积是( )A .17πB .18πC .20πD .28π 答案 A解析 由该几何体的三视图可知,这个几何体是把一个球挖掉它的18得到的(如图所示).设该球的半径为R ,则78×43πR 3=283π,得R =2.所以它的表面积为4π×22-18×4π×22+3×14×π×22=17π.故选A.命题点3 已知三视图中的两个视图,判断第三个视图例4 (2016·石家庄质检)一个三棱锥的正视图和俯视图如图所示,则该棱锥的侧视图可能为( )答案 D解析 由题图可知,该几何体为如图所示的三棱锥,其中平面ACD ⊥平面BCD ,故选D.思维升华 三视图问题的常见类型及解题策略(1)由几何体的直观图求三视图.注意正视图、侧视图和俯视图的观察方向,注意看到的部分用实线表示,不能看到的部分用虚线表示.(2)由几何体的部分视图画出剩余的部分视图.先根据已知的一部分三视图,还原、推测直观图的可能形式,然后再找其剩下部分三视图的可能形式.当然作为选择题,也可将选项逐项代入,再看看给出的部分三视图是否符合.(3)由几何体的三视图还原几何体的形状.要熟悉柱、锥、台、球的三视图,明确三视图的形成原理,结合空间想象将三视图还原为实物图.(1)(2016·全国丙卷)如图,网格纸上小正方形的边长为1,粗实线画出的是某多面体的三视图,则该多面体的表面积为( )A.18+36 5 B.54+18 5C.90 D.81(2)如图是一几何体的直观图、正视图和俯视图,则该几何体的侧视图为( )答案(1)B (2)B解析(1)由题意知,几何体为平行六面体,边长分别为3,3,45,几何体的表面积S=3×6×2+3×3×2+3×45×2=54+18 5.(2)由直观图、正视图和俯视图可知,该几何体的侧视图应为面PAD,且EC投影在面PAD上,故B正确.题型三空间几何体的直观图例 5 (1)已知正三角形ABC的边长为a,那么△ABC的平面直观图△A′B′C′的面积为( )A.34a2 B.38a2 C.68a2 D.616a2(2)如图,矩形O′A′B′C′是水平放置的一个平面图形的直观图,其中O′A′=6 cm,O′C′=2 cm ,则原图形是( )A .正方形B .矩形C .菱形D .一般的平行四边形 答案 (1)D (2)C解析 (1)如图①②所示的实际图形和直观图,由②可知,A ′B ′=AB =a ,O ′C ′=12OC =34a ,在图②中作C ′D ′⊥A ′B ′于D ′,则C ′D ′=22O ′C ′=68a .所以S △A ′B ′C ′=12A ′B ′·C ′D ′=12×a ×68a =616a 2.故选D. (2)如图,在原图形OABC 中,应有OD =2O ′D ′=2×22=42(cm),CD =C ′D ′=2 cm.∴OC =OD 2+CD 2=22+22=6(cm),∴OA =OC ,故四边形OABC 是菱形.故选C.思维升华 用斜二测画法画直观图的技巧在原图形中与x 轴或y 轴平行的线段在直观图中与x ′轴或y ′轴平行,原图中不与坐标轴平行的直线段可以先画出线段的端点再连线,原图中的曲线段可以通过取一些关键点,作出在直观图中的相应点后,用平滑的曲线连接而画出.如图所示,△A ′B ′C ′是△ABC 的直观图,且△A ′B ′C ′是边长为a 的正三角形,则△ABC 的面积为________.答案62a 2 解析 建立如图所示的坐标系xOy ″,△A ′B ′C ′的顶点C ′在y ″轴上,边A ′B ′在x 轴上,把y ″轴绕原点逆时针旋转45°得y 轴,在y 轴上取点C 使OC =2OC ′,A ,B 点即为A ′,B ′点,长度不变.已知A ′B ′=A ′C ′=a ,在△OA ′C ′中,由正弦定理得OC ′sin∠OA ′C ′=A ′C ′sin 45°,所以OC ′=sin 120°sin 45°a =62a ,所以原三角形ABC 的高OC =6a , 所以S △ABC =12×a ×6a =62a 2.10.空间几何的三视图典例 将正方体(如图1所示)截去两个三棱锥,得到如图2所示的几何体,则该几何体的侧视图为( )错解展示解析 结合正方体中各顶点投影,侧视图应为一个正方形,中间两条对角线. 答案 C 现场纠错解析侧视图中能够看到线段AD1,应画为实线,而看不到B1C,应画为虚线.由于AD1与B1C 不平行,投影为相交线,故应选B.答案 B纠错心得确定几何体的三视图要正确把握投影方向,可结合正方体确定点线的投影位置,要学会区分三视图中的实虚线.1.“牟合方盖”是我国古代数学家刘徽在研究球的体积的过程中构造的一个和谐优美的几何体.它由完全相同的四个曲面构成,相对的两个曲面在同一个圆柱的侧面上,好似两个扣合(牟合)在一起的方形伞(方盖).其直观图如图1,图2中四边形是为体现其直观性所作的辅助线,当其正视图和侧视图完全相同时,它的正视图和俯视图分别可能是( )A.a,b B.a,cC.c,b D.b,d答案 A解析当正视图和侧视图完全相同时,“牟合方盖”相对的两个曲面正对前方,正视图为一个圆,俯视图为一个正方形,且两条对角线为实线,故选A.2.(2016·全国甲卷)如图是由圆柱与圆锥组合而成的几何体的三视图,则该几何体的表面积为( )A .20πB .24πC .28πD .32π 答案 C解析 由三视图可知,组合体的底面圆的面积和周长均为4π,圆锥的母线长l =32+22=4,所以圆锥的侧面积为S 锥侧=12×4π×4=8π,圆柱的侧面积S 柱侧=4π×4=16π,所以组合体的表面积S =8π+16π+4π=28π,故选C.3.(2016·大连一模)如图,在长方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,点P 是棱CD 上一点,则三棱锥P -A 1B 1A 的侧视图是( )答案 D解析 在长方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,从左侧看三棱锥P -A 1B 1A ,B 1、A 1、A 的投影分别是C 1、D 1、D ;AB 1的投影为C 1D ,且为实线,PA 1的投影为PD 1,且为虚线.故选D.4.(2015·北京)某四棱锥的三视图如图所示,该四棱锥最长棱的棱长为( )A.1 B. 2 C. 3 D.2答案 C解析根据三视图,可知该几何体的直观图为如图所示的四棱锥V-ABCD,其中VB⊥平面ABCD,且底面ABCD是边长为1的正方形,VB=1.所以四棱锥中最长棱为VD.连接BD,易知BD=2,在Rt△VBD中,VD=VB2+BD2= 3.5.(2017·黄山质检)一个正方体截去两个角后所得几何体的正视图、俯视图如图所示,则其侧视图为( )答案 C解析根据一个正方体截去两个角后所得几何体的正视图、俯视图可得几何体的直观图为所以侧视图为故选C.6.用斜二测画法画一个水平放置的平面图形的直观图为如图所示的一个正方形,则原来的图形是________.(填序号)答案 ①解析 由题意知,平面图形的直观图为正方形,且边长为1,对角线长为2,所以原图形为平行四边形,位于y 轴上的对角线长为2 2.7.如图,在正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,点P 是上底面A 1B 1C 1D 1内一动点,则三棱锥P -ABC 的正视图与侧视图的面积的比值为________.答案 1解析 设正方体的棱长为a ,则三棱锥P -ABC 的正视图与侧视图都是三角形,且面积都是12a 2,故面积的比值为1.8.(2015·北京改编)某三棱锥的三视图如图所示,则该三棱锥的表面积是________.答案 2+2 5解析 由三视图可得该三棱锥的直观图如图所示,其中PA =1,BC =2,取BC 的中点M ,连接AM ,MP ,则AM =2,AM ⊥BC ,故AC =AB =BM 2+AM 2=1+4=5,由正视图和侧视图可知PA ⊥平面ABC ,因此可得PC =PB =PA 2+AB 2=1+5=6,PM =PA 2+AM 2=1+4=5,所以三棱锥的表面积为S △ABC +S △PAB +S △PAC +S △PBC =12×2×2+12×5×1+12×5×1+12×2×5=2+2 5.9.某几何体的三视图如图所示.(1)判断该几何体是什么几何体? (2)画出该几何体的直观图.解 (1)该几何体是一个正方体切掉两个14圆柱后得到的几何体.(2)直观图如图所示.10.某几何体的一条棱长为7,在该几何体的正视图中,这条棱的投影是长为6的线段,在该几何体的侧视图与俯视图中,这条棱的投影分别是长为a 和b 的线段,求a +b 的最大值. 解 如图,把几何体放到长方体中,使得长方体的体对角线刚好为几何体的已知棱,则长方体的体对角线A 1C =7,则它的正视图投影长为A 1B =6,侧视图投影长为A 1D =a ,俯视图投影长为A 1C 1=b ,则a 2+b 2+(6)2=2·(7)2,即a 2+b 2=8,又a +b2≤a 2+b 22,当且仅当“a =b =2”时等号成立.所以a+b ≤4,即a +b 的最大值为4.*11.已知正三棱锥V -ABC 的正视图和俯视图如图所示.(1)画出该正三棱锥的侧视图和直观图; (2)求出侧视图的面积. 解 (1)如图.(2)侧视图中VA = 42-23×32×232=12=23,则S △VBC =12×23×23=6.。
高考数学第一轮复习08-空间几何体结构、三视图和直观图
§8.1空间几何体的结构、三视图和直观图2014高考会这样考1.几何体作为线面关系的载体,其结构特征是必考内容;2.考查三视图、直观图及其应用.复习备考要这样做1.重点掌握以三视图为命题背景,研究空间几何体的结构特征的题型;2.熟悉一些典型的几何体模型,如三棱柱、长(正)方体、三棱锥等几何体的三视图.1.多面体的结构特征(1)棱柱的上下底面平行,侧棱都平行且长度相等,上底面和下底面是全等的多边形.(2)棱锥的底面是任意多边形,侧面是有一个公共顶点的三角形.(3)棱台可由平行于棱锥底面的平面截棱锥得到,其上下底面的两个多边形相似.2.旋转体的结构特征(1)圆柱可以由矩形绕其一边所在直线旋转得到.(2)圆锥可以由直角三角形绕其一条直角边所在直线旋转得到.(3)圆台可以由直角梯形绕直角腰所在直线或等腰梯形绕上下底中点的连线旋转得到,也可由平行于圆锥底面的平面截圆锥得到.(4)球可以由半圆或圆绕其直径旋转得到.3.空间几何体的三视图空间几何体的三视图是用正投影得到,这种投影下与投影面平行的平面图形留下的影子与平面图形的形状和大小是完全相同的,三视图包括正视图、侧视图、俯视图.4.空间几何体的直观图画空间几何体的直观图常用斜二测画法,基本步骤:(1)在已知图形中取互相垂直的x轴、y轴,两轴相交于点O,画直观图时,把它们画成对应的x′轴、y′轴,两轴相交于点O′,且使∠x′O′y′=45°(或135°).(2)已知图形中平行于x轴、y轴的线段,在直观图中分别平行于x′轴、y′轴.(3)已知图形中平行于x轴的线段,在直观图中长度保持不变,平行于y轴的线段,长度变为原来的一半.(4)在已知图形中过O点作z轴垂直于xOy平面,在直观图中对应的z′轴也垂直于x′O′y′平面,已知图形中平行于z轴的线段,在直观图中仍平行于z′轴且长度不变.[难点正本疑点清源]1.正棱柱:侧棱垂直于底面的棱柱叫做直棱柱,底面是正多边形的直棱柱叫做正棱柱.反之,正棱柱的底面是正多边形,侧棱垂直于底面,侧面是矩形.2.正棱锥:底面是正多边形,顶点在底面的射影是底面正多边形的中心的棱锥叫做正棱锥.特别地,各棱均相等的正三棱锥叫正四面体.反过来,正棱锥的底面是正多边形,且顶点在底面的射影是底面正多边形的中心.3.三视图的长度特征:“长对正、宽相等,高平齐”,即正视图和侧视图一样高,正视图和俯视图一样长,侧视图和俯视图一样宽.若相邻两物体的表面相交,表面的交线是它们的分界线,在三视图中,要注意实、虚线的画法.1.利用斜二测画法得到的以下结论,正确的是__________.(写出所有正确的序号)①三角形的直观图是三角形;②平行四边形的直观图是平行四边形;③正方形的直观图是正方形;④圆的直观图是椭圆;⑤菱形的直观图是菱形.2.一个几何体的正视图为一个三角形,则这个几何体可能是下列几何体中的________(填入所有可能的几何体前的编号).①三棱锥;②四棱锥;③三棱柱;④四棱柱;⑤圆锥;⑥圆柱.3.用任意一个平面截一个几何体,各个截面都是圆面,则这个几何体一定是() A.圆柱B.圆锥C.球体D.圆柱、圆锥、球体的组合体4.(2012·湖南)某几何体的正视图和侧视图均如图所示,则该几何体的俯视图不可能...是()5. 如图,已知三棱锥的底面是直角三角形,直角边边长分别为3和4,过直角顶点的侧棱长为4,且垂直于底面,该三棱锥的正视图是() 题型一空间几何体的结构特征例1设有以下四个命题:①底面是平行四边形的四棱柱是平行六面体;②底面是矩形的平行六面体是长方体;③直四棱柱是直平行六面体;④棱台的相对侧棱延长后必交于一点.其中真命题的序号是________.以下命题:①以直角三角形的一边为轴旋转一周所得的旋转体是圆锥;②以直角梯形的一腰为轴旋转一周所得的旋转体是圆台;③圆柱、圆锥、圆台的底面都是圆;④一个平面截圆锥,得到一个圆锥和一个圆台.其中正确命题的个数为() A.0 B.1 C.2 D.3题型二几何体的三视图例2 如图,某几何体的正视图与侧视图都是边长为1的正方形,且体积为12,则该几何体的俯视图可以是( )一个长方体去掉一个小长方体,所得几何体的正视图与侧视图分别如图所示,则该几何体的俯视图为()题型三空间几何体的直观图例3已知△ABC的直观图A′B′C′是边长为a的正三角形,求原△ABC的面积.正三角形AOB的边长为a,建立如图所示的直角坐标系xOy,则它的直观图的面积是________.典例:(5分)一个空间几何体的三视图,如图所示,则这个空间几何体的表面积是________.方法与技巧1.棱柱、棱锥要掌握各部分的结构特征,计算问题往往转化到一个三角形中进行解决.2.旋转体要抓住“旋转”特点,弄清底面、侧面及展开图形状.3.三视图画法:(1)实虚线的画法:分界线和可见轮廓线用实线,看不见的轮廓线用虚线;(2)理解“长对正、宽平齐、高相等”.4.直观图画法:平行性、长度两个要素.失误与防范1.台体可以看成是由锥体截得的,但一定强调截面与底面平行.2.注意空间几何体的不同放置对三视图的影响.3.能够由空间几何体的三视图得到它的直观图;也能够由空间几何体的直观图得到它的三视图,提升空间想象能力.A组专项基础训练(时间:35分钟,满分:57分)一、选择题(每小题5分,共20分)1.给出四个命题:①各侧面都是全等四边形的棱柱一定是正棱柱;②对角面是全等矩形的六面体一定是长方体;③有两侧面垂直于底面的棱柱一定是直棱柱;④长方体一定是正四棱柱.其中正确的命题个数是() A.0 B.1 C.2 D.32.(2012·福建)一个几何体的三视图形状都相同、大小均相等,那么这个几何体不可以是() A.球B.三棱锥C.正方体D.圆柱3.(2011·课标全国)在一个几何体的三视图中,正视图和俯视图如图所示,则相应的侧视图可以为()4.如图是一个物体的三视图,则此三视图所描述物体的直观图是()二、填空题(每小题5分,共15分)5.一个三角形在其直观图中对应一个边长为1的正三角形,原三角形的面积为________.6. 如图所示,E、F分别为正方体ABCD—A1B1C1D1的面ADD1A1、面BCC1B1的中心,则四边形BFD1E在该正方体的面DCC1D1上的投影是________.(填序号)7.图中的三个直角三角形是一个体积为20 cm3的几何体的三视图,则h=________cm.三、解答题(共22分)8.(10分)一个几何体的三视图及其相关数据如图所示,求这个几何体的表面积.9.(12分)已知一个正三棱台的两底面边长分别为30 cm和20 cm,且其侧面积等于两底面面积之和,求棱台的高.B组专项能力提升(时间:25分钟,满分:43分)一、选择题(每小题5分,共15分)1.(2011·山东)右图是长和宽分别相等的两个矩形,给定下列三个命题:①存在三棱柱,其正(主)视图、俯视图如右图;②存在四棱柱,其正(主)视图、俯视图如右图;③存在圆柱,其正(主)视图、俯视图如右图.其中真命题的个数是()A.3 B.2C.1 D.02. 一个正方体截去两个角后所得几何体的正视图、侧视图如图所示,则其俯视图为()3.在棱长为1的正方体ABCD—A1B1C1D1中,过对角线BD1的一个平面交AA1于E,交CC1于F,得四边形BFD1E,给出下列结论:①四边形BFD1E有可能为梯形;②四边形BFD1E有可能为菱形;③四边形BFD1E在底面ABCD内的投影一定是正方形;④四边形BFD1E有可能垂直于平面BB1D1D;⑤四边形BFD1E面积的最小值为6 2.其中正确的是() A.①②③④B.②③④⑤C.①③④⑤D.①②④⑤二、填空题(每小题5分,共15分)4. 在如图所示的直观图中,四边形O′A′B′C′为菱形且边长为2 cm,则在xOy坐标系中,四边形ABCO为________,面积为________ cm2.5.用半径为r的半圆形铁皮卷成一个圆锥筒,那么这个圆锥筒的高是________.6. 如图,点O为正方体ABCD—A′B′C′D′的中心,点E为面B′BCC′的中心,点F为B′C′的中点,则空间四边形D′OEF在该正方体的各个面上的投影可能是________(填出所有可能的序号).三、解答题7.(13分)已知正三棱锥V—ABC的正视图、侧视图和俯视图如图所示.(1)画出该三棱锥的直观图;(2)求出侧视图的面积.古今名言敏而好学,不耻下问——孔子业精于勤,荒于嬉;行成于思,毁于随——韩愈兴于《诗》,立于礼,成于乐——孔子己所不欲,勿施于人——孔子读书破万卷,下笔如有神——杜甫读书有三到,谓心到,眼到,口到——朱熹立身以立学为先,立学以读书为本——欧阳修读万卷书,行万里路——刘彝黑发不知勤学早,白首方悔读书迟——颜真卿书卷多情似故人,晨昏忧乐每相亲——于谦书犹药也,善读之可以医愚——刘向莫等闲,白了少年头,空悲切——岳飞发奋识遍天下字,立志读尽人间书——苏轼鸟欲高飞先振翅,人求上进先读书——李苦禅立志宜思真品格,读书须尽苦功夫——阮元非淡泊无以明志,非宁静无以致远——诸葛亮熟读唐诗三百首,不会作诗也会吟——孙洙《唐诗三百首序》书到用时方恨少,事非经过不知难——陆游问渠那得清如许,为有源头活水来——朱熹旧书不厌百回读,熟读精思子自知——苏轼书痴者文必工,艺痴者技必良——蒲松龄声明访问者可将本资料提供的内容用于个人学习、研究或欣赏,以及其他非商业性或非盈利性用途,但同时应遵守著作权法及其他相关法律的规定,不得侵犯本文档及相关权利人的合法权利。
2021届高考数学 8.1空间几何体的三视图、直观图、表面积与体积配套文档 理
§8.1空间几何体的三视图、直观图、表面积与体积1.多面体的结构特点2.3.空间几何体的直观图经常使用斜二测画法来画,其规那么:(1)原图形中x轴、y轴、z轴两两垂直,直观图中,x′轴、y′轴的夹角为45°或135°,z′轴与x′轴和y′轴所在平面垂直.(2)原图形中平行于坐标轴的线段,直观图中仍平行于坐标轴.平行于x轴和z轴的线段在直观图中维持原长度不变,平行于y轴的线段长度在直观图中长度为原先的一半.4.空间几何体的三视图(1)三视图的主视图、俯视图、左视图别离是从物体的正前方、正上方、正左方看到的物体轮廓线的正投影围成的平面图形.(2)三视图的特点:三视图知足“长对正、高平齐、宽相等”或说“主左一样高、主俯一样长、俯左一样宽”.5.柱、锥、台和球的侧面积和体积1. (1)有两个面平行,其余各面都是平行四边形的几何体是棱柱. ( × ) (2)有一个面是多边形,其余各面都是三角形的几何体是棱锥.( × )(3)用斜二测画法画水平放置的∠A 时,假设∠A 的两边别离平行于x 轴和y 轴,且∠A =90°,那么在直观图中,∠A =45°.( × ) (4)正方体、球、圆锥各自的三视图中,三视图均相同. ( × ) (5)圆柱的侧面展开图是矩形.( √ ) (6)台体的体积可转化为两个锥体的体积之差来计算.( √ )2. (2021·四川)一个几何体的三视图如下图,那么该几何体的直观图能够是 ( )答案 D解析 由三视图可知上部是一个圆台,下部是一个圆柱,选D.3. (2021·课标全国Ⅰ)如图,有一个水平放置的透明无盖的正方体容器,容器高8 cm ,将一个球放在容器口,再向容器内注水,当球面恰好接触水面时测得水深为6 cm ,若是不计容器的厚度,那么球的体积为( )A.500π3cm 3B.866π3cm 3C.1 372π3 cm 3D.2 048π3cm 3答案 A解析 作出该球轴截面的图象如下图,依题意BE =2,AE =CE =4,设DE =x ,故AD =2+x ,因为AD 2=AE 2+DE 2,解得x =3,故该球的半径AD =5, 因此V =43πR 3=500π3. 4. 一个三角形在其直观图中对应一个边长为1的正三角形,原三角形的面积为________.答案62解析 由斜二测画法,知直观图是边长为1的正三角形,其原图是一个底为1,高为6的三角形,因此原三角形的面积为62.5. 假设一个圆锥的侧面展开图是面积为2π的半圆面,那么该圆锥的体积为________.答案33π 解析 侧面展开图扇形的半径为2,圆锥底面半径为1, ∴h =22-1=3,∴V =13π×1×3=33π.题型一 空间几何体的结构特点 例1 (1)以下说法正确的选项是( )A .有两个平面相互平行,其余各面都是平行四边形的多面体是棱柱B .四棱锥的四个侧面都能够是直角三角形C .有两个平面相互平行,其余各面都是梯形的多面体是棱台D .棱台的各侧棱延长后不必然交于一点 (2)给出以下命题:①在圆柱的上、下底面的圆周上各取一点,那么这两点的连线是圆柱的母线; ②有一个面是多边形,其余各面都是三角形的几何体是棱锥; ③直角三角形绕其任一边所在直线旋转一周所形成的几何体都是圆锥;④棱台的上、下底面能够不相似,但侧棱长必然相等. 其中正确命题的个数是( )A .0B .1C .2D .3思维启发 从多面体、旋转体的概念入手,能够借助实例或几何模型明白得几何体的结构特点. 答案 (1)B (2)A解析 (1)A 错,如图1;B 正确,如图2,其中底面ABCD 是矩形,可证明∠PAB ,∠PCB 都是直角,如此四个侧面都是直角三角形;C 错,如图3;D 错,由棱台的概念知,其侧棱必相交于同一点.(2)①不必然,只有这两点的连线平行于轴时才是母线;②不必然,因为“其余各面都是三角形”并非等价于“其余各面都是有一个公共极点的三角形”,如图1所示;③不必然,当以斜边所在直线为旋转轴时,其余两边旋转形成的面所围成的几何体不是圆锥,如图2所示,它是由两个同底圆锥组成的几何体;④错误,棱台的上、下底面是相似且对应边平行的多边形,各侧棱延长线交于一点,可是侧棱长不必然相等. 思维升华 (1)有两个面相互平行,其余各面都是平行四边形的几何体不必然是棱柱. (2)既然棱台是由棱锥概念的,因此在解决棱台问题时,要注意“还台为锥”的解题策略. (3)旋转体的形成不仅要看由何种图形旋转取得,还要看旋转轴是哪条直线.如图是一个无盖的正方体盒子展开后的平面图,A ,B ,C是展开图上的三点,那么在正方体盒子中,∠ABC 的值为 ( )A .30°B .45°C .60°D .90°答案 C解析 还原正方体,如下图,连接AB ,BC ,AC ,可得△ABC 是正三角形,那么∠ABC =60°. 题型二 空间几何体的三视图和直观图例2 (1)如图,某几何体的主视图与左视图都是边长为1的正方形,且体积为12,那么该几何体的俯视图能够是( )(2)正三角形AOB 的边长为a ,成立如下图的直角坐标系xOy ,那么它的直观图的面积是________.思维启发 (1)由主视图和左视图可知该几何体的高是1,由体积是12可求出底面积.由底面积的大小可判定其俯视图是哪个.(2)依照直观图画法规那么确信平面图形和其直观图面积的关系. 答案 (1)C (2)616a 2解析 (1)由该几何体的主视图和左视图可知该几何体是柱体,且其高为1,由其体积是12可知该几何体的底面积是12,由图知A 的面积是1,B 的面积是π4,C 的面积是12,D 的面积是π4,应选C.(2)画出坐标系x ′O ′y ′,作出△OAB 的直观图O ′A ′B ′(如图).D ′为O ′A ′的中点. 易知D ′B ′=12DB (D 为OA 的中点),∴S △O ′A ′B ′=12×22S △OAB =24×34a 2=616a 2.思维升华 (1)三视图中,主视图和左视图一样高,主视图和俯视图一样长,左视图和俯视图一样宽.即“长对正,宽相等,高平齐”.(2)解决有关“斜二测画法”问题时,一样在已知图形中成立直角坐标系,尽可能运用图形中原有的垂直直线或图形的对称轴为坐标轴,图形的对称中心为原点,注意两个图形中关键线段长度的关系.(1)(2021·湖南)已知棱长为1的正方体的俯视图是一个面积为1的正方形,那么该正方体的主视图的面积不可能等于( )A .1 B.2 C.2-12D.2+12(2)如图,矩形O ′A ′B ′C ′是水平放置的一个平面图形的直观图,其中O ′A ′=6 cm ,O ′C ′=2 cm ,那么原图形是 ( ) A .正方形 B .矩形C .菱形D .一样的平行四边形答案 (1)C (2)C解析 (1)由俯视图知正方体的底面水平放置,其主视图为矩形,以正方体的高为一边长,另一边长最小为1,最大为2,面积范围应为[1,2],不可能等于2-12.(2)如图,在原图形OABC 中, 应有OD =2O ′D ′=2×22=42 cm ,CD =C ′D ′=2 cm.∴OC =OD 2+CD 2=422+22=6 cm ,∴OA =OC ,故四边形OABC 是菱形. 题型三 空间几何体的表面积与体积例3 (1)一个空间几何体的三视图如下图,那么该几何体的表面积为 ( )A .48B .32+817C .48+817D .80(2)已知某几何体的三视图如下图,其中主视图、左视图均由直角三角形与半圆组成,俯视图由圆与内接三角形组成,依照图中的数据可得几何体的体积为 ( ) A.2π3+12B.4π3+16 C.2π6+16D.2π3+12思维启发 先由三视图确信几何体的组成及气宇,然后求表面积或体积. 答案 (1)C (2)C解析 (1)由三视图知该几何体的直观图如下图,该几何体的下底面是边长为4的正方形;上底面是长为4、宽为2的矩形;两个梯形侧面垂直于底面,上底长为2,下底长为4,高为4;另两个侧面是矩形,宽为4,长为42+12=17.因此S表=42+2×4+12×(2+4)×4×2+4×17×2=48+817.(2)由三视图确信该几何体是一个半球体与三棱锥组成的组合体,如图,其中AP ,AB ,AC 两两垂直,且AP =AB =AC =1,故AP ⊥平面ABC ,S △ABC =12AB ×AC =12,因此三棱锥P -ABC 的体积V 1=13×S △ABC ×AP =13×12×1=16,又Rt△ABC 是半球底面的内接三角形,因此球的直径2R =BC =2,解得R =22,因此半球的体积V 2=12×4π3×(22)3=2π6,故所求几何体的体积V =V 1+V 2=16+2π6.思维升华 解决此类问题需先由三视图确信几何体的结构特点,判定是不是为组合体,由哪些简单几何体组成,并准确判定这些几何体之间的关系,将其切割为一些简单的几何体,再求出各个简单几何体的体积,最后求出组合体的体积.(2021·课标全国)已知三棱锥S -ABC 的所有极点都在球O 的球面上,△ABC 是边长为1的正三角形,SC 为球O 的直径,且SC =2,那么此棱锥的体积为 ( ) A.26 B.36 C.23 D.22答案 A解析 由于三棱锥S -ABC 与三棱锥O -ABC 底面都是△ABC ,O 是SC 的中点,因此三棱锥S -ABC 的高是三棱锥O -ABC 高的2倍,因此三棱锥S -ABC 的体积也是三棱锥O -ABC 体积的2倍. 在三棱锥O -ABC 中,其棱长都是1,如下图, S △ABC =34×AB 2=34,高OD = 12-⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫332=63, ∴V S -ABC =2V O -ABC =2×13×34×63=26.转化思想在立体几何计算中的应用典例:(12分)如图,在直棱柱ABC —A ′B ′C ′中,底面是边长为3的等边三角形,AA ′=4,M 为AA ′的中点,P 是BC 上一点,且由P 沿 棱柱侧面通过棱CC ′到M 的最短线路长为29,设这条最短线路与CC ′的交点为N ,求:(1)该三棱柱的侧面展开图的对角线长; (2)PC 与NC 的长;(3)三棱锥C —MNP 的体积.思维启发 (1)侧面展开图从哪里剪开展平;(2)MN +NP 最短在展开图上呈现如何的形式;(3)三棱锥以谁做底好. 标准解答解 (1)该三棱柱的侧面展开图为一边长别离为4和9的矩形,故对角线长为42+92=97.[2分](2)将该三棱柱的侧面沿棱BB ′展开,如以下图,设PC =x ,那么MP 2=MA 2+(AC +x )2. ∵MP =29,MA =2,AC =3,∴x =2,即PC =2.又NC ∥AM ,故PC PA =NCAM ,即25=NC 2.∴NC =45.[8分](3)S △PCN =12×CP ×CN =12×2×45=45.在三棱锥M —PCN 中,M 到面PCN 的距离, 即h =32×3=332.∴V C —MNP =V M —PCN =13·h ·S △PCN=13×332×45=235.[12分] 温馨提示 (1)解决空间几何体表面上的最值问题的全然思路是“展开”,即将空间几何体的“面”展开后铺在一个平面上,将问题转化为平面上的最值问题.(2)若是已知的空间几何体是多面体,那么依照问题的具体情形能够将那个多面体沿多面体中某条棱或两个面的交线展开,把不在一个平面上的问题转化到一个平面上.若是是圆柱、圆锥那么可沿母线展开,把曲面上的问题转化为平面上的问题.(3)此题的易错点是,不明白从哪条侧棱剪开展平,不能正确地画出侧面展开图.缺乏空间图形向平面图形的转化意识.方式与技术1.棱柱、棱锥要把握各部份的结构特点,计算问题往往转化到一个三角形中进行解决.2.旋转体要抓住“旋转”特点,弄清底面、侧面及展开图形状.3.三视图画法:(1)实虚线的画法:分界限和可见轮廓线用实线,看不见的轮廓线用虚线;(2)明白得“长对正、宽平齐、高相等”.4.直观图画法:平行性、长度两个要素.5.求几何体的体积,要注意分割与补形.将不规那么的几何体通过度割或补形将其转化为规那么的几何体求解.6.与球有关的组合体问题,一种是内切,一种是外接.解题时要认真分析图形,明确切点和接点的位置,确信有关元素间的数量关系,并作出适合的截面图,如球内切于正方体,切点为正方体各个面的中心,正方体的棱长等于球的直径;球外接于正方体,正方体的极点均在球面上,正方体的体对角线长等于球的直径.失误与防范1.台体能够看成是由锥体截得的,但必然强调截面与底面平行.2.注意空间几何体的不同放置对三视图的阻碍.3.几何体展开、折叠问题,要抓住前后两个图形间的联系,找出其中的量的关系.A组专项基础训练(时刻:40分钟)一、选择题1.正五棱柱中,不同在任何侧面且不同在任何底面的两极点的连线称为它的对角线,那么一个正五棱柱对角线的条数共有( )A.20 B.15C.12 D.10答案D解析如图,在正五棱柱ABCDE-A1B1C1D1E1中,从极点A动身的对角线有两条:AC1,AD1,同理从B,C,D,E点动身的对角线均有两条,共2×5=10(条).2.(2021·福建)一个几何体的三视图形状都相同、大小均相等,那么那个几何体不能够是( )A .球B .三棱锥C .正方体D .圆柱答案 D解析 考虑选项中几何体的三视图的形状、大小,分析可得. 球、正方体的三视图形状都相同、大小均相等,第一排除选项A 和C. 关于如下图三棱锥O -ABC ,当OA 、OB 、OC 两两垂直且OA =OB =OC 时, 其三视图的形状都相同,大小均相等,故排除选项B. 不论圆柱如何设置,其三视图的形状都可不能完全相同, 故答案选D.3. (2021·重庆)某几何体的三视图如下图,那么该几何体的体积为( )A.5603B.5803 C .200 D .240答案 C解析 由三视图知该几何体为直四棱柱,其底面为等腰梯形,上底长为2,下底长为8,高为4,故面积为S =2+8×42=20.又棱柱的高为10,因此体积V =Sh =20×10=200.4. 如图是一个物体的三视图,那么此三视图所描述物体的直观图是( ) 答案 D解析 由俯视图可知是B 和D 中的一个,由主视图和左视图可知B 错.5. 某几何体的三视图如下图,其中俯视图是个半圆,那么该几何体的表面积为( )A.32π B .π+3C.32π+ 3D.52π+3答案 C解析 由三视图可知该几何体为一个半圆锥,底面半径为1,高为3,∴表面积S =12×2×3+12×π×12+12×π×1×2=3+3π2.二、填空题6. 如下图,E 、F 别离为正方体ABCD —A 1B 1C 1D 1的面ADD 1A 1、面BCC 1B 1的中心,那么四边形BFD 1E 在该正方体的面DCC 1D 1上的正投影是________.(填序号)答案 ②解析 四边形在面DCC 1D 1上的正投影为②:B 在面DCC 1D 1上的正投影为C ,F 、E 在面DCC 1D 1上的投影应在边CC 1与DD 1上,而不在四边形的内部,故①③④错误.7. 已知三棱锥A —BCD 的所有棱长都为2,那么该三棱锥的外接球的表面积为________. 答案 3π 解析 如图,构造正方体ANDM —FBEC .因为三棱锥A —BCD 的所有棱长都为2,因此正方体ANDM —FBEC 的棱长为1.因此该正方体的外接球的半径为32. 易知三棱锥A —BCD 的外接球确实是正方体ANDM —FBEC 的外接球,因此三棱锥A —BCD 的外接球的半径为32.因此三棱锥A —BCD 的外接球的表面积为S 球=4π⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫322=3π. 8. (2021·江苏)如图,在三棱柱A 1B 1C 1-ABC 中,D ,E ,F 别离是AB ,AC ,AA 1的中点,设三棱锥F -ADE的体积为V 1,三棱柱A 1B 1C 1-ABC 的体积为V 2,那么V 1∶V 2=________.答案 1∶24解析 设三棱锥F -ADE 的高为h ,则V 1V 2=13h ⎝ ⎛⎭⎪⎫12AD ·AE ·sin∠DAE 2h 122AD 2AE sin∠DAE=124. 三、解答题9.一个几何体的三视图及其相关数据如下图,求那个几何体的表面积.解 那个几何体是一个圆台被轴截面割出来的一半.依照图中数据可知圆台的上底面半径为1,下底面半径为2,高为3,母线长为2,几何体的表面积是两个半圆的面积、圆台侧面积的一半和轴截面的面积之和,故那个几何体的表面积为S =12π×12+12π×22+12π×(1+2)×2+12×(2+4)×3=11π2+3 3.10.已知一个正三棱台的两底面边长别离为30 cm 和20 cm ,且其侧面积等于两底面面积之和,求棱台的高.解 如下图,三棱台ABC —A 1B 1C 1中,O 、O 1别离为两底面中心,D 、D 1别离为BC和B 1C 1的中点,那么DD 1为棱台的斜高.由题意知A 1B 1=20,AB =30,则OD =53,O 1D 1=1033, 由S 侧=S 上+S 下,得12×(20+30)×3DD 1=34×(202+302), 解得DD 1=1333,在直角梯形O 1ODD 1中,O 1O =DD 21-OD -O 1D 12=43,因此棱台的高为4 3 cm. B 组 专项能力提升(时刻:30分钟)1. 在四棱锥E —ABCD 中,底面ABCD 为梯形,AB ∥CD,2AB =3CD ,M 为AE 的中点,设E —ABCD 的体积为V ,那么三棱锥M —EBC 的体积为( )A.25VB.13VC.23VD.310V 答案 D解析 设点B 到平面EMC 的距离为h 1,点D 到平面EMC 的距离为h 2.连接MD .因为M 是AE 的中点,因此V M —ABCD =12V . 因此V E —MBC =12V -V E —MDC . 而V E —MBC =V B —EMC ,V E —MDC =V D —EMC ,因此V E —MBCV E —MDC =V B —EMC V D —EMC =h 1h 2.因为B ,D 到平面EMC 的距离即为到平面EAC 的距离,而AB ∥CD ,且2AB =3CD ,因此h 1h 2=32. 因此V E —MBC =V M -EBC =310V .2. 某三棱锥的三视图如下图,该三棱锥的表面积是( ) A .28+6 5 B .30+65C .56+125 D .60+125 答案 B 解析 由几何体的三视图可知,该三棱锥的直观图如下图,其中AE ⊥平面BCD ,CD ⊥BD ,且CD =4,BD =5,BE =2,ED =3,AE =4.∵AE =4,ED =3,∴AD =5.又CD ⊥BD ,CD ⊥AE ,则CD ⊥平面ABD ,故CD ⊥AD ,因此AC =41且S △ACD =10.在Rt△ABE 中,AE =4,BE =2,故AB =25. 在Rt△BCD 中,BD =5,CD =4,故S △BCD =10,且BC =41.在△ABD 中,AE =4,BD =5,故S △ABD =10.在△ABC 中,AB =25,BC =AC =41,则AB 边上的高h =6,故S △ABC =12×25×6=6 5. 因此,该三棱锥的表面积为S =30+65. 3. 表面积为3π的圆锥,它的侧面展开图是一个半圆,那么该圆锥的底面直径为________.答案 2解析 设圆锥的母线为l ,圆锥底面半径为r .那么12πl 2+πr 2=3π,πl =2πr ,∴r =1,即圆锥的底面直径为2.4. 如图,在四棱锥P -ABCD 中,底面为正方形,PC 与底面ABCD 垂直,图为该四棱锥的主视图和左视图,它们是腰长为6 cm 的全等的等腰直角三角形.(1)依照图所给的主视图、左视图,画出相应的俯视图,并求出该俯视图的面积;(2)求PA .解 (1)该四棱锥的俯视图为(内含对角线),边长为6 cm 的正方形,如图,其面积为36 cm 2.(2)由左视图可求得PD =PC 2+CD 2=62+62=6 2.由主视图可知AD =6,且AD ⊥PD ,因此在Rt△APD 中,PA =PD 2+AD 2=622+62=6 3 cm.5. 在四棱锥P -ABCD 中,底面ABCD 是边长为a 的正方形,PD ⊥底面ABCD ,且PD =a ,PA =PC =2a ,假设在那个四棱锥内放一球,求此球的最大半径.解 当球内切于四棱锥,即与四棱锥各面均相切时球半径最大,设球的半径为r ,球心为O ,连接OP 、OA 、OB 、OC 、OD ,那么把此四棱锥分割成四个三棱锥和一个四棱锥,这些小棱锥的高都是r ,底面别离为原四棱锥的侧面和底面,则V P -ABCD =13r (S △PAB +S △PBC +S △PCD +S △PAD +S 正方形ABCD )=13r (2+2)a 2.由题意,知PD ⊥底面ABCD ,∴V P -ABCD =13S 正方形ABCD ·PD =13a 3. 由体积相等, 得13r (2+2)a 2=13a 3,解得r =12(2-2)a .。
新课标高考数学一轮复习第八章立体几何8.1空间几何体的结构三视图和直观图课件理
⑤画图完成后,擦去作为辅助线的坐标轴,就得到了空间 图形的直观图.
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自查自纠
1.(1)平行 四边形 平行 (2)多边形 三角形 2.(1)平行四边形 全等 平行四边形 矩形 (2)等腰三角形 直角三角形 直角三角形 直角三角形 (3)等腰梯形 直角梯形 直角梯形 直角梯形 3.(1)矩形 直角三角形 直角梯形 (2)矩形 等腰三角形 等腰梯形 圆 4.(1)直径 球心 (2)垂直于 d= R2-r2 5.平行投影 平行 6.(1)①正(主)视图 侧(左)视图 俯视图 (2)①90° 90° ②45°(或 135°) 90° ③平行于 ④一半
侧棱相等,侧面是全等的______________;棱锥的高、斜高和斜高在底面上的射 影 构 成 一 个 ____________; 棱 锥 的 高 、 侧 棱 和 侧棱 在 底 面 上 的 射 影 也 构成 一 个 ____________;斜高、侧棱及底面边长的一半也构成一个____________;侧棱在底面 上的射影、斜高在底面上的射影及底面边长的一半也构成一个____________.
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②画直观图时,把 Ox,Oy,Oz 画成对应的轴 O′x′,O′y′, O′z′,使∠x′O′y′=____________,∠x′O′z′=____________.x′O′y′ 所确定的平面表示水平面.
③已知图形中,平行于 x 轴、y 轴或 z 轴的线段,在直观 图中分别画成____________x′轴、y′轴或 z′轴的线段,并使它们 和所画坐标轴的位置关系与已知图形中相应线段和原坐标轴的 位置关系相同.
高中数学一轮复习 第八章 立体几何
第八章 立体几何考点1 空间几何体的结构及其三视图与直观图1.(2016·全国Ⅲ,9)如图,网格纸上小正方形的边长为1,粗实线画出的是某多面体的三视图,则该多面体的表面积为( )A.18+365B.54+185C.90D.812.(2016·全国Ⅱ,6)如图是由圆柱与圆锥组合而成的几何体的三视图,则该几何体的表面积为( )A.20πB.24πC.28πD.32π3.(2016·北京,6)某三棱锥的三视图如图所示,则该三棱锥的体积为( )A.16B.13C.12 D.14.(2016·山东,5)一个由半球和四棱锥组成的几何体,其三视图如图所示,则该几何体的体积为( )A.13+23πB.13+23πC.13+26πD.1+26π5.(2015·广东,8)若空间中n 个不同的点两两距离都相等,则正整数n 的取值( ) A.大于5 B.等于5 C.至多等于4 D.至多等于36.(2015·北京,5)某三棱锥的三视图如图所示,则该三棱锥的表面积是( )A.2+ 5B.4+ 5C.2+2 5D.57.(2015·浙江,2)某几何体的三视图如图所示(单位:cm),则该几何体的体积是( ) A.8 cm 3 B.12 cm 3 C.323cm 3 D.403 cm 38.(2015·新课标全国Ⅰ,11)圆柱被一个平面截去一部分后与半球(半径为r )组成一个几何体,该几何体三视图中的正视图和俯视图如图所示.若该几何体的表面积为16+20π,则r =( )A.1B.2C.4D.89.(2014·福建,2)某空间几何体的正视图是三角形,则该几何体不可能是( ) A.圆柱 B.圆锥 C.四面体 D.三棱柱10.(2014·江西,5)一几何体的直观图如图,下列给出的四个俯视图中正确的是( )11.(2014·湖北,5)在如图所示的空间直角坐标系Oxyz中,一个四面体的顶点坐标分别是(0,0,2),(2,2,0),(1,2,1),(2,2,2).给出编号为①、②、③、④的四个图,则该四面体的正视图和俯视图分别为()A.①和②B.③和①C.④和③D.④和②12.(2014·新课标全国Ⅰ,12)如图,网格纸上小正方形的边长为1,粗实线画出的是某多面体的三视图,则该多面体的各条棱中,最长的棱的长度为()A.6 2B.4 2C.6D.413.(2015·天津,10)一个几何体的三视图如图所示(单位:m),则该几何体的体积为________m3.考点2 空间几何体的表面积和体积1.(2016·全国Ⅲ,10)在封闭的直三棱柱ABC -A 1B 1C 1内有一个体积为V 的球,若AB ⊥BC ,AB =6,BC =8,AA 1=3,则V 的最大值是( ) A.4π B.9π2 C.6π D.32π32.(2016·全国Ⅰ,6)如图,某几何体的三视图是三个半径相等的圆及每个圆中两条互相垂直的半径.若该几何体的体积是28π3,则它的表面积是( )A.17πB.18πC.20πD.28π3.(2015·陕西,5)一个几何体的三视图如图所示,则该几何体的表面积为( )A.3πB.4πC.2π+4D.3π+44.(2015·安徽,7)一个四面体的三视图如图所示,则该四面体的表面积是( )A.1+ 3B.2+ 3C.1+2 2D.2 25.(2015·新课标全国Ⅱ,9)已知A ,B 是球O 的球面上两点,∠AOB =90°,C 为该球面上的动点,若三棱锥O-ABC 体积的最大值为36,则球O 的表面积为( ) A.36π B.64π C.144π D.256π6.(2015·山东,7)在梯形ABCD 中,∠ABC =π2,AD ∥BC ,BC =2AD =2AB =2.将梯形ABCD 绕AD 所在的直线旋转一周而形成的曲面所围成的几何体的体积为( ) A.2π3 B.4π3 C.5π3 D.2π7.(2015·重庆,5)某几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为( )A.13+πB.23+πC.13+2πD.23+2π8.(2015·新课标全国Ⅱ,6)一个正方体被一个平面截去一部分后,剩余部分的三视图如图所示,则截去部分体积与剩余部分体积的比值为( )A.18B.17C.16D.159.(2015·湖南,10)某工件的三视图如图所示,现将该工件通过切削,加工成一个体积尽可能大的长方体新工件,并使新工件的一个面落在原工件的一个面内,则原工件材料的利用率为(材料利用率=新工件的体积原工件的体积)( )A.89πB.169π C.4(2-1)3π D.12(2-1)3π10.(2014·重庆,7)某几何体的三视图如图所示,则该几何体的表面积为( )A.54B.60C.66D.7211.(2014·浙江,3)某几何体的三视图(单位:cm)如图所示,则此几何体的表面积是( )A.90 cm 2B.129 cm 2C.132 cm 2D.138 cm 212.(2014·大纲全国,8)正四棱锥的顶点都在同一球面上.若该棱锥的高为4,底面边长为2,则该球的表面积为( ) A.81π4 B.16π C.9π D.27π413.(2014·安徽,7)一个多面体的三视图如图所示,则该多面体的表面积为( )A.21+ 3B.18+ 3C.21D.1814.(2014·陕西,5)已知底面边长为1,侧棱长为2的正四棱柱的各顶点均在同一个球面上,则该球的体积为( ) A.32π3 B.4π C.2π D.4π315.(2014·湖北,8)《算数书》竹简于上世纪八十年代在湖北省江陵县张家山出土,这是我国现存最早的有系统的数学典籍,其中记载有求“囷盖”的术:置如其周,令相乘也.又以高乘之,三十六成一.该术相当于给出了由圆锥的底面周长L 与高h ,计算其体积V 的近似公式V ≈136L 2h .它实际上是将圆锥体积公式中的圆周率π近似取为3.那么,近似公式V ≈275L 2h 相当于将圆锥体积公式中的π近似取为( )A.227B.258C.15750D.35511316.(2014·新课标全国Ⅱ,6)如图,网格纸上正方形小格的边长为1(表示1 cm),图中粗线画出的是某零件的三视图,该零件由一个底面半径为3 cm ,高为6 cm 的圆柱体毛坯切削得到,则切削掉部分的体积与原来毛坯体积的比值为( )A.1727B.59C.1027D.1317.(2016·四川,13)已知三棱锥的四个面都是腰长为2的等腰三角形,该三棱锥的正视图如图所示,则该三棱锥的体积是________.18.(2016·浙江,14)如图,在△ABC 中,AB =BC =2,∠ABC =120°.若平面ABC 外的点P 和线段AC 上的点D ,满足PD =DA ,PB =BA ,则四面体PBCD 的体积的最大值是________.19.(2015·江苏,9)现有橡皮泥制作的底面半径为5,高为4的圆锥和底面半径为2、高为8的圆柱各一个.若将它们重新制作成总体积与高均保持不变,但底面半径相同的新的圆锥与圆柱各一个,则新的底面半径为________.20.(2014·江苏,8)设甲、乙两个圆柱的底面积分别为S 1,S 2,体积分别为V 1,V 2,若它们的侧面积相等,且S 1S 2=94,则V 1V 2的值是________.考点3 点、线、面的位置关系1. (2016·全国Ⅰ,11)平面α过正方体ABCD-A1B1C1D1的顶点A,α∥平面CB1D1,α∩平面ABCD=m,α∩平面ABB1A1=n,则m,n所成角的正弦值为()A.32 B.22 C.33 D.132.(2015·安徽,5)已知m,n是两条不同直线,α,β是两个不同平面,则下列命题正确的是()A.若α,β垂直于同一平面,则α与β平行B.若m,n平行于同一平面,则m与n平行C.若α,β不平行,则在α内不存在与β平行的直线D.若m,n不平行,则m与n不可能垂直于同一平面3.(2014·辽宁,4)已知m,n表示两条不同直线,α表示平面.下列说法正确的是()A.若m∥α,n∥α,则m∥nB.若m⊥α,n⊂α,则m⊥nC.若m⊥α,m⊥n,则n∥αD.若m∥α,m⊥n,则n⊥α4.(2015·浙江,13)如图,三棱锥ABCD中,AB=AC=BD=CD=3,AD=BC=2,点M,N分别是AD,BC的中点,则异面直线AN,CM所成的角的余弦值是________.考点4 线面平行的判定与性质1.(2016·山东,17)在如图所示的圆台中,AC 是下底面圆O 的直径,EF 是上底面圆O ′的直径,FB 是圆台的一条母线.(1)已知G ,H 分别为EC ,FB 的中点,求证:GH ∥平面ABC ;(2)已知EF =FB =12AC =23,AB =BC ,求二面角F -BC -A 的余弦值.2.(2016·全国Ⅲ,19)如图,四棱锥P -ABCD 中,P A ⊥底面ABCD ,AD ∥BC ,AB =AD =AC =3,P A =BC =4,M 为线段AD 上一点,AM =2MD ,N 为PC 的中点.(1)证明MN ∥平面P AB ;(2)求直线AN 与平面PMN 所成角的正弦值.3.(2015·江苏,16)如图,在直三棱柱ABC-A1B1C1中,已知AC⊥BC,BC=CC1.设AB1的中点为D,B1C∩BC1=E.求证:(1)DE∥平面AA1C1C;(2)BC1⊥AB1.4.(2014·江苏,16)如图,在三棱锥P ABC中,D,E,F分别为棱PC,AC,AB的中点.已知P A⊥AC,P A=6,BC=8,DF=5. 求证:(1)直线P A∥平面DEF;(2)平面BDE⊥平面ABC.5.(2014·新课标全国Ⅱ,18)如图,四棱锥P-ABCD中,底面ABCD为矩形,P A⊥平面ABCD,E为PD的中点.(1)证明:PB∥平面AEC;(2)设二面角DAEC为60°,AP=1,AD=3,求三棱锥EACD的体积.6.(2014·湖北,19)如图,在棱长为2的正方体ABCDA1B1C1D1中,E,F,M,N分别是棱AB,AD,A1B1,A1D1的中点,点P,Q分别在棱DD1,BB1上移动,且DP=BQ=λ(0<λ<2).(1)当λ=1时,证明:直线BC1∥平面EFPQ;(2)是否存在λ,使面EFPQ与面PQMN所成的二面角为直二面角?若存在,求出λ的值;若不存在,说明理由.考点5 线面垂直的判定与性质1.(2016·浙江,2)已知互相垂直的平面α,β交于直线l.若直线m,n满足m∥α,n⊥β,则()A.m∥lB.m∥nC.n⊥lD.m⊥n2.(2015·浙江,8)如图,已知△ABC,D是AB的中点,沿直线CD将△ACD翻折成△A′CD,所成二面角A′CDB的平面角为α,则()A.∠A′DB≤αB.∠A′DB≥αC.∠A′CB≤αD.∠A′CB≥α3.(2014·广东,7)若空间中四条两两不同的直线l1,l2,l3,l4,满足l1⊥l2,l2⊥l3,l3⊥l4,则下列结论一定正确的是()A.l1⊥l4B.l1∥l4C.l1与l4既不垂直也不平行D.l1与l4的位置关系不确定4.(2016·全国Ⅱ,14)α,β是两个平面,m,n是两条直线,有下列四个命题:(1)如果m⊥n,m⊥α,n∥β,那么α⊥β.(2)如果m⊥α,n∥α,那么m⊥n.(3)如果α∥β,m⊂α,那么m∥β.(4)如果m∥n,α∥β,那么m与α所成的角和n与β所成的角相等.其中正确的命题有________(填写所有正确命题的编号).5.(2016·全国Ⅰ,18)如图,在以A,B,C,D,E,F为顶点的五面体中,平面ABEF为正方形,AF=2FD,∠AFD=90°,且二面角D-AF-E与二面角C-BE-F都是60°.(1)证明:平面ABEF⊥EFDC;(2)求二面角E-BC-A的余弦值.6.(2016·江苏,16)如图,在直三棱柱ABC-A 1B1C1中,D,E分别为AB,BC的中点,点F在侧棱B1B上,且B1D⊥A1F,A1C1⊥A1B1.求证:(1)直线DE∥平面A1C1F;(2)平面B1DE⊥平面A1C1F.7.(2015·新课标全国Ⅱ,19)如图,长方体ABCD-A1B1C1D1中,AB=16,BC=10,AA1=8,点E,F分别在A1B1,D1C1上,A1E =D1F=4.过点E,F的平面α与此长方体的面相交,交线围成一个正方形.(1)在图中画出这个正方形(不必说明画法和理由);(2)求直线AF与平面α所成角的正弦值.8.(2015·新课标全国Ⅰ,18)如图,四边形ABCD为菱形,∠ABC=120°,E,F是平面ABCD同一侧的两点,BE⊥平面ABCD,DF⊥平面ABCD,BE=2DF,AE⊥EC.(1)证明:平面AEC⊥平面AFC,(2)求直线AE与直线CF所成角的余弦值.9.(2014·新课标全国Ⅰ,19)如图,三棱柱ABC-A1B1C1中,侧面BB1C1C为菱形,AB⊥B1C.(1)证明:AC=AB1;(2)若AC⊥AB1,∠CBB1=60°,AB=BC,求二面角AA1B1C1的余弦值.10.(2014·广东,18)如图,四边形ABCD为正方形,PD⊥平面ABCD,∠DPC=30°,AF⊥PC于点F,FE∥CD,交PD于点E.(1)证明:CF⊥平面ADF;(2)求二面角DAFE的余弦值.11.(2014·辽宁,19)如图,△ABC和△BCD所在平面互相垂直,且AB=BC=BD=2,∠ABC=∠DBC=120°,E,F分别为AC,DC的中点.(1)求证:EF⊥BC;(2)求二面角EBFC的正弦值.12.(2014·江西,19)如图,四棱锥P-ABCD中,ABCD为矩形,平面P AD⊥平面ABCD.(1)求证:AB⊥PD;(2)若∠BPC=90°,PB=2,PC=2,问AB为何值时,四棱锥P ABCD的体积最大?并求此时平面BPC与平面DPC夹角的余弦值.13.(2014·湖南,19)如图,四棱柱ABCD-A1B1C1D1的所有棱长都相等,AC∩BD=O,A1C1∩B1D1=O1,四边形ACC1A1和四边形BDD1B1均为矩形.(1)证明:O1O⊥底面ABCD;(2)若∠CBA=60°,求二面角C1-OB1-D的余弦值.考点6 空间向量与立体几何1.(2014·广东,5)已知向量a =(1,0,-1),则下列向量中与a 成60°夹角的是( ) A.(-1,1,0) B.(1,-1,0) C.(0,-1,1) D.(-1,0,1)2.(2014·四川,8)如图,在正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,点O 为线段BD 的中点.设点P 在线段CC 1上,直线OP 与平面A 1BD 所成的角为α,则sin α的取值范围是( ) A.⎣⎡⎦⎤33,1 B.⎣⎡⎦⎤63,1 C.⎣⎡⎦⎤63,223 D.⎣⎡⎦⎤223,13.(2014·新课标全国Ⅱ,11)直三棱柱ABCA 1B 1C 1中,∠BCA =90°,M ,N 分别是A 1B 1,A 1C 1的中点,BC =CA =CC 1,则BM 与AN 所成角的余弦值为( ) A.110 B.25 C.3010 D.224.(2014·江西,10)如图,在长方体ABCD-A 1B 1C 1D 1中,AB =11,AD =7,AA 1=12.一质点从顶点A 射向点E (4,3,12),遇长方体的面反射(反射服从光的反射原理),将第i -1次到第i 次反射点之间的线段记为L i (i =2,3,4),L 1=AE ,将线段L 1,L 2,L 3,L 4竖直放置在同一水平线上,则大致的图形是( )5.(2015·四川,14)如图,四边形ABCD 和ADPQ 均为正方形,它们所在的平面互相垂直,动点M 在线段PQ 上,E 、F 分别为AB 、BC 的中点.设异面直线EM 与AF 所成的角为θ,则cos θ的最大值为________.6.(2016·全国Ⅱ,19)如图,菱形ABCD 的对角线AC 与BD 交于点O ,AB =5,AC =6,点E ,F 分别在AD ,CD 上, AE =CF =54,EF 交BD 于点H .将△DEF 沿EF 折到△D ′EF 的位置.OD ′=10.(1)证明:D ′H ⊥平面ABCD ; (2)求二面角B -D ′A -C 的正弦值.7.(2015·陕西,18)如图1,在直角梯形ABCD 中,AD ∥BC ,∠BAD =π2,AB =BC =1,AD =2,E 是AD 的中点,O 是AC 与BE的交点.将△ABE 沿BE 折起到△A 1BE 的位置,如图2.(1)证明:CD ⊥平面A 1OC ;(2)若平面A 1BE ⊥平面BCDE ,求平面A 1BC 与平面A 1CD 夹角的余弦值.8.(2015·天津,17)如图,在四棱柱ABCD-A 1B 1C 1D 1中,侧棱A 1A ⊥底面ABCD ,AB ⊥AC ,AB =1,AC =AA 1=2,AD =CD =5,且点M 和N 分别为B 1C 和D 1D 的中点. (1)求证:MN ∥平面ABCD ; (2)求二面角D 1-AC -B 1的正弦值;(3)设E 为棱A 1B 1上的点,若直线NE 和平面ABCD 所成角的正弦值为13,求线段A 1E 的长.9.(2015·安徽,19)如图所示,在多面体A1B1D1-DCBA,四边形AA1B1B,ADD1A1,ABCD均为正方形,E为B1D1的中点,过A1,D,E的平面交CD1于F.(1)证明:EF∥B1C.(2)求二面角E-A1D-B1的余弦值.10.(2015·重庆,19)如图,三棱锥P ABC中,PC⊥平面ABC,PC=3,∠ACB=π2.D,E分别为线段AB,BC上的点,且CD=DE=2,CE=2EB=2.(1)证明:DE⊥平面PCD;(2)求二面角APDC的余弦值.11.(2015·北京,17)如图,在四棱锥AEFCB中,△AEF为等边三角形,平面AEF⊥平面EFCB,EF∥BC,BC=4,EF=2a,∠EBC=∠FCB=60°,O为EF的中点.(1) 求证:AO⊥BE;(2) 求二面角F AEB的余弦值;(3)若BE⊥平面AOC,求a的值.12.(2015·四川,18)一个正方体的平面展开图及该正方体的直观图的示意图如图所示,在正方体中,设BC 的中点为M ,GH 的中点为N .(1)请将字母F ,G ,H 标记在正方体相应的顶点处(不需说明理由); (2)证明:直线MN ∥平面BDH ; (3)求二面角AEGM 的余弦值.13.(2015·江苏,22)如图,在四棱锥P ABCD 中,已知P A ⊥平面ABCD ,且四边形ABCD 为直角梯形,∠ABC =∠BAD =π2,P A =AD =2,AB =BC =1.(1)求平面P AB 与平面PCD 所成二面角的余弦值;(2)点Q 是线段BP 上的动点,当直线CQ 与DP 所成的角最小时,求线段BQ 的长.14.(2015·山东,17)如图,在三棱台DEF-ABC中,AB=2DE,G,H分别为AC,BC的中点.(1)求证:BD∥平面FGH;(2)若CF⊥平面ABC,AB⊥BC,CF=DE, ∠BAC=45°,求平面FGH与平面ACFD所成的角(锐角)的大小.15.(2014·陕西,17)四面体ABCD及其三视图如图所示,过棱AB的中点E作平行于AD,BC的平面分别交四面体的棱BD,DC,CA于点F,G,H.(1)证明:四边形EFGH是矩形;(2)求直线AB与平面EFGH夹角θ的正弦值.16.(2014·天津,17)如图,在四棱锥P ABCD中,P A⊥底面ABCD,AD⊥AB,AB∥DC,AD=DC=AP=2,AB=1,点E为棱PC 的中点.(1)证明:BE⊥DC;(2)求直线BE与平面PBD所成角的正弦值;(3)若F为棱PC上一点,满足BF⊥AC,求二面角F ABP的余弦值.17.(2014·四川,18)三棱锥A-BCD及其侧视图、俯视图如图所示.设M,N分别为线段AD,AB的中点,P为线段BC上的点,且MN⊥NP.(1)证明:P是线段BC的中点;(2)求二面角A-NP-M的余弦值;。
高考数学总复习-第八章立体几何第1讲空间几何体的三视图和直观图课件文
3.空间几何体的三视图
(1)几何体的三视图包括:正视图、侧视图、俯视图,又称
为主视图、左视图、俯视图. (2)三视图的长度特征:“长对正,宽相等,高平齐”,即 正 视图和侧视图一样高,正视图和______ 俯 视图一样长, ______ 侧 视图和俯视图一样宽. ______ 注意:若相邻两物体的表面相交,表面的交线是它们的分 界线,在三视图中,要注意实、虚线的画法.
答案:D 【规律方法】画三视图应遵循“长对正、高平齐、宽相等” 的原则,即“正、俯视图一样长,正、侧视图一样高,俯、侧 视图一样宽”,看得见的线条为实线,被遮挡的线条为虚线.
【互动探究】
2.将正方体(如图 8-1-6)截去两个三棱锥,得到如图 8-1-7 所示的几何体,则该几何体的侧视图为(
)
图 8-1-6
2 不是高夹角为 45° ,所以新三角形的高是原高的 倍,所以 4 2 直观图的面积是原三角形面积的 倍. 4
【互动探究】 3.一个水平放置的平面图形的斜二测直观图是一个底角为 45°,腰和上底长均为 1 的等腰梯形,则该平面图形的面积等于 ( D )
1 2 A. + 2 2 C.1+ 2 2 B.1+ 2 D.2+ 2
考点 2 几何体的三视图 例 2:(1)(2014 年新课标Ⅰ)如图 8-1-5,网格纸的各小格都 是正方形,粗实线画出的是一个几何体的三视图,则这个几何 体是( )
图 8-1-5 A.三棱锥 B.三棱柱 C.四棱锥 D.四棱柱
解析:根据三视图的法则:长对正,高平齐,宽相等,可 得几何体如图 D27.
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6.如图,有一个水平放置的透明无盖的正方体容
器,容器高 8 cm,将一个球放在容器口,再向容器内
注水,当球面恰好接触水面时测得水深为 6 cm,如果
不计容器的厚度,则球的体积为( A )
500π A. 3
cm3
866π B. 3
cm3
1 372π C. 3
cm3
2 048π D. 3
cm3
【解析】根据题意,如图所示,其中点 A,B 为 球与正方体的对棱的切点,连结 AB,取 AB 的中点为 D,则根据题目条件,AB=8,DB=4,DC=2.设球的 半径为 R,则在直角三角形 ODB 中,由勾股定理得, OB2=OD2+DB2,即 R2=(R-2)2+42,解得 R=5,
O′A′=6 cm,O′C′=2 cm,则
原图形是( C ) A.正方形
B.矩形
C.菱形
D.梯形
【解析】将直观图还原得▱OABC,
则
∵O′D′= 2O′C′=
2 2 cm,
∴OD=2O′D′=4 2 cm,
又 C′D′=O′C′=2 cm,∴CD=2 cm,
OC= CD2+OD2= 22+(4 2)2=6 cm,
(4)球的表面积 S=_4_π_R__2.
8.体积
(1)柱体 V=_S_h__.
(2)锥体 V=_13_S_h__. (3)台体 V=__13_(_S_′_+___S__S___+__S_)_h. (4)球体 V=_43_π__R__3_.
一、由几何体直观图求三视图
例 1(1)如图,在正四棱柱 ABCD-
5.三视图:三视图包括正视图、侧__视__图__、_俯__视__图__
三种.
6.斜二测画图要点:平行于 x 轴的线段,其方向与
长度不___变__,平行于 y 轴的线段,画其方向与 x 轴成 _4_5_°__(_或__1_3_5_°__)_,长度为原来的一半.
7.表面积公式:
(1)圆柱的表面积 S=_2_π_r_h_+___2_π_r_2. (2)圆锥的表面积 S=_π_r_l_+__π_r_2_. (3)圆台的表面积 S=_π_(_r_2_+__R_2_+__r_l+___R_l_).
PA2+AC2=2 2.
3.已知某几何体的三视图如图所示,则该几何体 的体积为( B )
A.83π
B.163π
C.8π D.16π
【解析】由三视图可知,该几何体是一个圆柱挖
去了一个圆锥,其体积为π×22×2-π3×22×2=163π, 故选 B.
4.如图,矩形 O′A′B′C′是水平放
置的一个平面图形的直观图,其中
的一个侧面与底面垂直,其侧视图是直角三角形,且直
角边长均为 22,所以侧视图的面积为 S=12× 22× 22= 14,故选 D.
(3)在如图所示的空间直角坐标系 O-xyz 中,一个四面体的顶点坐标分 别是(0,0,2),(2,2,0),(1,2, 1),(2,2,2).给出编号为①②③④ 的四个图,则该四面体的正视图和俯 视图分别为( D )
①
②
③
④
A.①和② C.④和③
B.③和① D.④和②
【解析】(3)根据正视图、俯视图的投影规则,找出 它们各个顶点的坐标即可.
长、高为正四棱柱的高,故三棱锥 P-BCD 的正视图与
侧视图的面积之比为 1∶1.
(2)把边长为 1 的正方形 ABCD 沿
对角线 BD 折起,形成的三棱锥 A-
BCD 的正视图与俯视图如图所示,则
其侧视图的面积为( D )
2
1
A. 2
B.2
2
1
C. 4
D.4
【解析】(2)由正视图与俯视图可得三棱锥 A-BCD
所以球的体积为 V 球=4π3R3=5003πcm3,所以答 案为 A.
【知识要点】
1.棱柱:棱柱的侧面是_平__行__四__边__形,两个底面 相互平行,侧棱_平__行___.
2.棱锥:棱锥的侧面是__三__角__形,侧棱相交于一 点.
3.棱台:用平行于底面的平面截棱锥,截面与底 面之间的部分,叫_棱__台___.棱台侧面是梯形,侧棱延 长线必_相__交__于__一__点__.
第八章 立体几何初步
第44讲
空间几何体的三视图与直 观图、表面积和体积
【学习目标】
1.了解柱体、锥体、台体、球等几何体的结构. 2.对于几何体的直观图与三视图,能识图、作图. 3.能计算柱体、锥体、台体、球的表面积与体积.
【基础检测】
1.如图,网格纸的各小格都是正 方形,粗实线画出的是一个几何体 的三视图,则这个几何体是( B )
OA=O′A′=6 cm=OC,故原图形为菱形.
5.一个几何体的三视图如图所示,则该几何体的 体积是( B )
A.64 B.72 C.80 D.112
【解析】由三视图可知该几何体是一个组 合体,下面是一个棱长为 4 的正方体;上面是 一个三棱锥,三棱锥的高为 3,故所求体积为 43+13×12×4×4×3=72,故选 B.
4.旋转体:以矩形的一边所在直线为旋转轴,其 余三边旋转而成的面所围成的旋转体叫_圆__柱___;以直 角三角形的一条直角边为旋转轴,其余两边旋转而成 的面所围成的几何体叫__圆__锥__;用平行于底面的平面 截圆锥底面与截面之间的部分叫做__圆__台__;以半圆的 直径为旋转轴,半圆面旋转一圈形成的旋转体叫做 _球__.
A1B1C1D1 中,点 P 是平面 A1B1C1D1 内一点,则三棱锥 P-BCD 的正视
图与侧视图的面积之比为( A )
A.1∶1
B.2∶1
C.2ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ3
D.3∶2
【解析】(1)根据题意,三棱锥 P-BCD 的正视图
是三角形,且底边为正四棱柱的底面边长、高为正四棱
柱的高;侧视图是三角形,且底边为正四棱柱的底面边
A.三棱锥 B.三棱柱 C.四棱锥 D.四棱柱
【解析】将三视图还原为几何体即可. 如图,几何体为三棱柱.
2.某三棱锥的三视图如图所示,则该三棱锥最长
棱的棱长为 2 2
.
【解析】先由三视图还原几何体,再 分析几何体中的位置和数量关系,解三 角形求最长棱的棱长.
根据三视图还原几何体,得如图所 示的三棱锥 P-ABC.由三视图的形状特 征及数据,可推知 PA⊥平面 ABC,且 PA=2.底面为等腰三角形,AB=BC, 设 D 为 AC 中点,AC=2,则 AD=DC=1,且 BD= 1,易得 AB=BC= 2,所以最长的棱为 PC,PC=