高中数学空间几何体的直观图
高中数学人教版必修2课件:1.2空间几何体的三视图和直观图
(1)
(2)
(3)
图(1)的投影线交于一点 图(2)(3)的投影线平行
问题4 什么是中心投影?什么是平行投影?
光由一点向外散射形成的投影叫中心投影,其 投影线交于一点 把在一束平行光线照射下形成的投影叫平行投影, 其投影线互相平行
问题5 图(2)(3)同是平行投影,它们有什么区分呢?
图(2)的投影线与投影面垂直,称这种投影为正投影 图(3)的投影线与投影面不垂直,称这种投影为斜投 影
出来的空间图形。请视察一下中心投影下的直观图 与平行投影下有什么区分和联系?
立体几何中常用平行投影(斜投影)来画空间图 形的直观图,这种画法叫斜二测画法.
投影规律
1.平行性不变,但形状、长 度、夹角会改变; 2.平行直线段或同一直线上 的两条线段的比不变; 3.在太阳光下,平行于地面的 直线在地面上的投影长变
F A
B
y ME
O
D
x
NC
y'
O'
x'
y
F ME
A
O
Dx
B NC
y
x
y
F ME
A
O
Dx
B NC
y
F M E
A
O
D x
B N C
y
F ME
AБайду номын сангаас
O
Dx
B NC
A B
F
C
E
D
用斜二测画法画水平放置的平面图形的直观图 的关键步骤是
例2 用斜二测画法画水平放置的圆的直观图
例2
z
画法见课本P17页
问题1 阅读教材P11的内容,我们常用哪两种图
高一数学空间几何体直观图
归纳小结:
让学生回顾并总结斜二测画法的步骤 与注意事项。
作业布置:
课本P21 习题1.2 A组 第4、5题。 课外作业:B组 第1~3题。
;顺发空包网 / 顺发空包网;
事情到底是怎么回事?怎么会突然之间,全部消失の?""咱也不清楚,到现在也没有半点头绪,咱在外面找了十年了,壹点踪迹也没有,他们就像人间蒸发了壹样."南天冰云有些懊恼の说,"不知道是不是咱们の仇人,故意这样子做の,想让咱们仙马壹族断了香火,没办法再延续下去.""若是背后の 人是你们の仇人の话,为何要这样子做,既然可以神不知鬼不觉の将你们族の那么多男人,壹夜之间全部给带走."根汉分析道:"咱觉得这种可能不太大,可能是另有目地.""这也是咱比较担心の."南天冰云面色凝重道:"现在各种魔修都有,咱就怕是那些魔修把他们给抓走了,然后拿他们做什 么实验,让他们生不如死,痛不欲生.""们得想办法,把他们给找回来."根汉说."你要帮咱?"南天冰云有些惊讶,没想到根汉会说这样の话.根汉笑道:"傻丫头,你の族人不也是咱の朋友嘛,咱当然会帮你の,难道你还以为咱会袖手旁观,让你壹个人去追查呀.""谢谢你."南天冰云满眼感动,眼眶 都要红了,不过她还是有些担心:"咱就怕咱们找不到半点线索,铁甲王当初也替咱查找过,同样是壹点线索也没有毫无头绪."她の意思,可能是铁甲王那个老の绝强者都试过了,他の实力境界怎么着也比根汉这个要强不少,他都没办法."呵呵,老铁不行,不代表咱不行."根汉自信の笑了笑,宽慰 她说:"放心吧,咱相信等咱们再回去の时候,壹定可以找到壹些蛛丝马迹の,活要见人,死要见尸,咱就不相信找不到幕
高中数学 空间几何体的结构及其三视图和直观图
)
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菜 单
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新课标 ·文科数学(安徽专用)
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【解析】 能是D. 【答案】
由于该几何体的正视图和侧视图相同,且上
部分是一个矩形,矩形中间无实线和虚线,因此俯视图不可
(2013· 潍坊模拟)某四面体的三视图如图7-1-5所
示,该四面体四个面的面积中最大的是(
)
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A.8
菜 单
B.6 2
C.10
D.8 2
新 导 · 备 高 考
【思路点拨】
根据几何体的三视图确定几何体的形
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第一节
空间几何体的结构及其三视图和直观图
典 例 探 究 · 提 知 能 高 考 体 验 · 明 考 情
自 主 落 实 · 固 基 础
高中数学必修2空间几何体的三视图和直观图
俯视图
圆锥的三视图
正视图 侧视图
俯视图
思考:下列两组三视图分别是什么几何体?
正视图
侧视图
正视图
侧视图
俯视图
俯视图
圆台
三棱锥
一个几何体的三视图如下,则这个几 六棱锥 何体是______
正视图
主视图
左视图
俯视图
俯视图
画法说明
1、同一张图样中,同类图线的宽度应基本一致。 2、虚线、点划线相交时,应使两小段相交。
C
3 连接AB,CD,EF,FA,并擦去辅助线x轴和y轴,
便获得正六边形ABCDEF水平放置的直观图ABCDEF
y
F
M
E D
A
B
O
x
N
C
斜二测画法的步骤:(平面图形)
(1)在已知图形中取互相垂直的x 轴和y 轴,两轴 相交于O点.画直观图时,把它画成对应的 x 轴、 轴,使 xOy=45 或135 ,它确定的平面表示水平 y 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.
y
F
M
E D
A
y
F M E
N
A
B
O
x
N
B
O
D
C
x
C
3 连接AB,CD,EF,FA,并擦去辅助线x轴和y轴,
便获得正六边形ABCDEF水平放置的直观图ABCDEF
y
F
M
E D
y
A
B
O
人教A版高中数学必修二课件1.2.3 空间几何体的直观图3
方法技能
在画水平放置的平面图形的直观图时,选取适当的直角坐标系是关键, 一般要使平面多边形尽可能多的顶点在坐标轴上,以便于画点.原图 中不平行于坐标轴的线段可以通过作平行于坐标轴的线段来完成.
(2)画底面.作水平放置的三角形(俯视图)的直观图△ABC. (3)画侧棱.过A,B,C各点分别作z轴的平行线,并在这些平行线上分别截 取线段AA′,BB′,CC′,且AA′=BB′=CC′.(侧视图中矩形的高) (4)成图,顺次连接A′,B′,C′,并加以整理(擦去辅助线,将遮挡部分用虚线 表示),得到的图形就是所求的几何体的直观图.
即时训练1-1:用斜二测画法画如图所示边长为4 cm的水平放置的正三角 形的直观图.
解:(1)如图①所示,以BC边所在的直线为x轴,以BC边上的高线AO所在 的直线为y轴.建立平面直角坐标系.
解:(2)画对应的 x′轴、y′轴, 使∠x′O′y′=45°. 在 x′轴上截取 O′B′=O′C′=OB=OC=2 cm,
(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,并在这些平行线上分别 截取AA′,BB′,CC′,DD′,EE′都等于正视图的高. (4)成图.顺次连接A′,B′,C′,D′,E′,去掉辅助线,改被挡部分为虚线,如图② 所示.
方法技能
(3)原图的面积 S 与直观图的面积 S′之间的关系为 S=2 2 S′.
即时训练 3-1:等腰梯形 ABCD 中,上底 CD=1,腰 AD=CB= 2 ,下底 AB=3,以下 底所在直线为 x 轴,则由斜二测画法画出的直观图 A′B′C′D′的面积
高中必修高二数学PPT课件空间几何体的直观图
• 什么叫直观图 ? • 把空间图形画在平面内,使得既富有立体感,又 能表达出图形各主要部分的位置关系和度量关系 的图形.
D
A B
C
D
C B
A
画直观图的方法:斜二侧法
1、画水平放置的正六边形的直观图.
y
F M E
y′
A' B'
F' M'
O′
E'
D'
A
O
D
x
直 六 棱 柱
练习 已知几何体的三视图如下,画出它的直观图.
p p
. 正视图 . O
O′
. 侧视图 . O
O′
.
俯视图
. .
p
O′
z
y′
y
x′
o
x
.p . .
o
O′
练习
1. 对几何体三视图,下列说法正确的是:(C )
A . 正视图反映物体的长和宽 B . 俯视图反映物体的长和高
C . 侧视图反映物体的高和宽 D . 正视图反映物体的高和宽
(3)已知图形中平行于x轴、y轴或z轴的线段,在 直观图中分别画成平行于 x ' 轴 y'轴或 z '轴的线段; (4)已知图形中平行于x轴和z轴的线段,在直观 图中保持长度不变;平行于y轴的线段,长度为原 来的一半
4、直棱柱的直观图的画法
E’ F’ A’ z’ B’ y’ E F A O’ C x’ B D D’ C’
x′
N'
C'
B
N
C
规则:
(1)在已知图形中取互相垂直的x轴和y轴,两轴相交 于点O.画直观图时,把它们画成对应的 x '轴和 y' 轴,两 轴相交于O,且使 x' o' y' 450 或1350 ,它们确定的平面 表示水平面;
空间几何体的直观图—高中数学湘教版(2019)必修二
∠xOy=45°,∠xOz=90°.
(2)画下底面的直观图.以O为中点,在x轴上取线段MN,使MN=3,在y轴上取线
段PQ,使PQ=1.5.分别过点M和点N作y轴的平行线,过点P和点Q作x轴的平行
线,设它们的交点分别为A,B,C,D,则四边形ABCD即为四棱台的下底面.
(3)画上底面的直观图.在z轴上取一点O',使OO'=2,过点O'画直线a和直线b,使
直线a∥x轴,直线b∥y轴,在平面aO'b内以O'为中心画水平放置的边长为2的正
方形的直观图A'B'C'D'.
(4)成图.被遮挡的线画成虚线,擦去
辅助线并整理就得到四棱台的直观
图(如图②).
反思感悟 画空间几何体的直观图的四个步骤
(1)画轴.通常以高所在直线为z轴建系.
(2)画底面.根据水平放置的平面图形的直观图画法确定底面.
4.若用斜二测画法把一个高为20 cm的圆柱的底面画在x'O'y'平面上,则该
圆柱的高应画成(
)
A.平行于z'轴且长度为20 cm
B.平行于z'轴且长度为10 cm
C.与z'轴成45°且长度为20 cm
D.与z'轴成45°且长度为10 cm
答案 A
解析 平行于z轴的线段,在直观图中平行关系和长度都不变,故选A.
1
O'E'= OE,分别过点G'和点H'作y'轴的平行线,并在相应的平行线上沿y轴正
2
1
1
方向取G'A'= GA,H'D'=
HD.
2
1.2.3空间几何体的直观图
z y′ 正视图 侧视图 A′ o′ B′ y B x′
俯视图
A
o
x
理论迁移
如图, 例 如图,一个平面图形的水平放 置的斜二测直观图是一个等腰梯形, 置的斜二测直观图是一个等腰梯形,它 的底角为45 45° 两腰和上底边长均为1 的底角为45°,两腰和上底边长均为1, 求这个平面图形的面积. 求这个平面图形的面积.
y D C D′ A B x A′ y′ C′
B′
x′
思考4:你能用上述方法画水平放置的正 思考4:你能用上述方法画水平放置的正 4: 六边形的直观图吗? 六边形的直观图吗?
y F M E F′ M x A o B N C F′ A′ D′ B′ C′ E′ D B′ N A′ o′ C′ D′ x′ y′ E′
思考6:斜二测画法可以画任意多边形水 思考6:斜二测画法可以画任意多边形水 6: 平放置的直观图, 平放置的直观图,如果把一个圆水平放 看起来像什么图形? 置,看起来像什么图形?在实际画图时 有什么办法? 有什么办法?
知识探究( ):空间几何体的直观图的画法 知识探究(二):空间几何体的直观图的画法 探究
思考1:对于柱, 思考1:对于柱,锥,台等几何体的直观 1:对于柱 图,可用斜二测画法或椭圆模板画出一 个底面, 个底面,我们能否再用一个坐标确定底 面外的点的位置? 面外的点的位置?
z y
o
x
思考2:怎样画长, 思考2:怎样画长,宽,高分别为4cm, 2:怎样画长 高分别为4cm, 4cm 3cm,2cm的长方体ABCD-A′B′C′D′的 的长方体ABCD 3cm,2cm的长方体ABCD-A′B′C′D′的 直观图? 直观图?
知识探究( 知识探究(一):水平放置的平面图形的画法 水平放置的平面图形的画法
人教版高中数学必修二1.3.1空间几何体的直观图课件
y
F ME
A
O Dx
B NC
y
F M E
A
O
D x
B N C
方法总结
水平放置的平面图形的直观图的作法 1.斜二测画法:画多边形
(1)在已知图形中取互相垂直的x轴和y轴,两轴相交 于o点.画直观图时,把它画成对应的x′轴、y′轴,使
xOy=45 或135 ,它确定的平面表示水平平面。
Z
y
D QC
MO N x
AP B
例3.用斜二测画法画长,宽,高分别是 4cm,3cm,2cm的长方体的直观图.
3画侧棱.过A,B,C,D,各点分别作z轴的平行线,并在这些平行线
上分别截取2cm长的线段AA,BB,CC,DD.
Z
D
C y
A
B
M D O Q NC x
AP B
例3.用斜二测画法画长,宽,高分别是 4cm,3cm,2cm的长方体的直观图.
1画轴.画x轴,y轴,z轴,三轴交于点O,使xOy=45 ,
xOz 90 .
Z
y
O
x
例3.用斜二测画法画长,宽,高分别是 4cm,3cm,2cm的长方体的直观图.
2画底面.以O为中心,在x轴上取线段MN,使MN= 4 cm;在y
轴上取线段PQ,使PQ=1.5 cm;分别过点M 和N作y轴的平行 线,过点P和Q作x轴的平行线,设它们的交点分别为A,B, C,D,四边形ABCD就是长方形的底面ABCD
典例分析
用斜二测画法画水平放置的平面图形的直观图 例1.用斜二测画法画水平放置的六边形的直观图
1 在六边形ABCDEF中,取AD所在的直线为X轴,
高中数学:空间几何体的直观图2
• 例1 如图所示,梯形ABCD中,AB∥CD, AB=4 cm,CD=2 cm,∠DAB=30°,AD =3 cm,试画出它的直观图.
• 【分析】 利用斜二测画法作该梯形的直 观图,要注意在斜二测画法中,要有一些 平行于原坐标轴的线段才好按部就班地作 图,所以先在原坐标系中过D点作出该点在 x轴的垂足E,则对应地可以作出线段DE的 直观图,进而作出整个梯形的直观图.
又原直角梯形面积为 1 4S S′= · 2h(CB+OA)=h(C′B′+O′A′)= = 2 2 2 2S. 所以梯形 OABC 的面积为 2 2S.
• 要点三 将直观图还原为平面图形 • 由直观图还原为平面图的关键是找与x′轴, y′轴平行的直线或线段,且平行于x′轴的线 段还原时长度不变,依然平行于x轴,平行 于y′轴的线段还原时放大为直观图中相应线 段长的2倍,依然平行于y轴,由此确定图形 的各个顶点,顺次连接即可.
• 例3 下图是一个四边形ABCD的水平放置 的直观图,试把它还原成原四边形ABCD.
• (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,并在这些平行线上分别截取 AA′、BB′、CC′、DD′、EE′都等于正五棱柱 的侧棱长.
• (4)成图.顺次连接A′、B′、C′、D′、E′, 加以整理,去掉辅助线,改被遮挡部分 为虚线.如图②所示.
• 要点二 画空间几何体的直观图 • 用斜二测画法画空间几何体的直观图通常 要建三条轴(空间坐标系),有两轴(通常是 水平轴与铅垂轴)上的线段长度不变,另一 轴(通常与水平轴斜交的轴)上的线段长度改 变,通常取原来的一半.其一般步骤为:(1) 画轴;(2)画底面;(3)画侧棱;(4)成图.要 注意的是,在已知图形中,建立坐标系时, 要使尽量多的点落在x、y轴上,或者在与x、 y轴平行的线段上.
必修2——1.2空间几何体的三视图和直观图
空间几何体的三视图和直观图
1.2.1平行投影和中心投影 1.2.2空间几何体的三视图 1.2.3空间几何体的直观图
1.2.1平行投影和中心投影
光是直线传播的.由于光的照射,一个不透 明物体在光的照射下,在物体后面的屏幕 上会留下这个物体的影子,这种现象叫做 投影.其中的光线叫做投影线,留下物体影 子的屏幕叫做投影面.
正视图
侧视图
正视 俯视图
简单几何体的三视图 例2 将一个长方体挖去两个小长方体后剩余的 部分如图所示,试画出这个组合体的三视图.
正视图
侧视图
俯视图
简单几何体的三视图
例3 说出下面的三视图表示的几何体的结构特
征.
正视图
侧视图
俯视图
1.2.2空间几何体的三视图
知识小节
1.三视图的画法 2.柱、锥、台、球的三视图 3.简单几何体的三视图
思考 4
圆柱、圆锥、圆台的三视图分别是什么?
圆柱
正视图 侧视图
俯视图
柱、锥、台、球的三视图
圆锥
正视图
侧视图
.
俯视图
柱、锥、台、球的三视图
圆台
正视图
侧视图
俯视图
柱、锥、台、球的三视图
思考 5
球的三视图是什么? 下列三视图表示一个什么几何体?
正视图
侧视图
俯视图
柱、锥、台、球的三视图
例 如图是一个倒置的四棱柱的两种摆放,试 分别画出其三视图,并比较它们的异同.
正视图
侧视图
俯视图
简单几何体的三视图 如图,桌子上放着一个长方体和一个圆柱,若 把它们看作一个整体,你能画出它们的三视图吗?
正视图
侧视图
正视
空间几何体_三视图直观图
直棱柱
正棱柱 其它直棱柱
棱锥的概念复习
定义: 有一个面是多边形,其余各面是有一个公共顶点的 三角形,由这些面所围成的几何体叫棱锥。 如果一个棱锥的底面是正多边形,并且顶点在底面 的射影是底面中心,这样的棱锥叫做正棱锥。
棱柱
概念 性质 有两个面互相平行, (1) 侧棱都相等: 有两个面互相平行,(1) 其余各面都是四边 (2)侧面都是平行 其余各面都是四边 (2) 形,并且每相邻两 形,并且每相邻两 四边形: 四边形: 个四边形的公共边 个四边形的公共边 (3) (3)两个底面与平 都互相平行,这些 都互相平行,这些 行底面的截面是全 行底面的截面是 面围成的几何体叫 面围成的几何体叫 等的多边形; 全等的多边形; 做棱柱。 做棱柱。
投影面
物体位置改变,投 影大小也改变
在一束平行光线的照射下形成的投射,叫做平行投影。 平行投影分正投影和斜投影两种。
D A C d D A B d b
B
a
C
b
c
a
c
投射线与投影面 相倾斜的平行投 影法 -----斜投影法
平行投影法
投射线与投影面相互垂 直的平行投影法 --------正投影法
• 三视图 • 正(主)视图——从正面看到的图 • 侧(左)视图——从左面看到的图 • 俯视图——从上面看到的图 • 画物体的三视图时,要符合如下原则: • 位置:正视图 侧视图 • 俯视图 • 大小:长对正,高平齐,宽相等.
棱柱的概念复习
· · H’ A’ · · · · · · · · · 平行的面
E’ C’ H’ B’ H’ H’ H’ D’ H’ 两个互相 叫做棱柱 的底 E H
底
顶点
A H
底 ·· H · · ·· · · · · ·
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 .。
1.2空间几何体的三视图和直观图
1 V ( S S S S )h 3
柱体、锥体、台体的体积公式之间有什么关系?
上底扩大
上底缩小
V Sh
S 0
S S V 1 Sh 1 V ( S S S S )h 3 3
S为底面面积, h为锥体高
S , S 分别为上、下
底面面积,h 为台体 高
柱体(棱柱、圆柱)的体积公式:
V Sh
(其中S为底面面积,h为柱体的高)
锥体体积
h
椎体(圆锥、棱锥)的体积公式:
1 V Sh 3
(其中S为底面面积,h为高)
由此可知, 棱柱与圆柱的体积公式类似,都是 底面面积乘高; 棱锥与圆锥的体积公式类似,都是 1 底面面积乘高的 . 3
台体体积
台体(棱台、圆台)的体积公式
考向二 空间几何体的三视图
【例2 】►(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 ( ).
[审题视点] 根据正视图和侧视图相同逐一判断.
正视图
侧视图
圆台
俯视图
根据三视图想象它们表示的几何体的结构特征
正视图
侧视图
正四棱台 俯视图
简单组合体的三视图
水平直观图
正方形的水平直观图
y y
0 0
x
x
1. 水平方向线段长度不变;
变化 规则
2. 竖直方向的线段向右倾斜450,长度减半;
3. 平行线段仍然平行.
水平直观图
正三角形的水平直观图
由三视图求几何体的相关量
若一个正三棱柱的三视图如图所示, 求这个三棱 柱的高和底面边长以及左视图的面积.
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16
A
B
思考4:画棱柱、棱锥的直观图大致可分 几个步骤进行?
画轴 → 画底面 → 画侧棱 → 成图
思考5:已知一个几何体的三视图如下, 这个几何体的结构特征如何?试用斜二
测画法画出它的直观图.
17
正视图 侧视图 俯视图
z
y′
A′
B′
o′
x′
y
A
oB x
18
归纳小结:
斜二测画法的步骤: 1、建系(直角坐标系,斜坐标系) 2、确定平行线段(平行于x轴或y轴) 3、确定长度线段(横不变,纵减半) 4、成图(檫去辅助线)
6 2
a
2
10
1、平面图形的直观图画法
y
(1)建系
y’
o
x
o’ ( 450或1350 ) x’
(2)确定平行线段. 平行x轴的线段平行于x’ 轴 平行y轴的线段平行于y’ 轴
(3)确定线段长度. 平行x轴的线段的长度保持不变.
平行y轴的线段的长度变为原来的一半.
(4) 成图
11
2. 下列结论是否正确.
1.2.3空间几何体直观图
1
斜二测画法
观察正方体的平面图
问:正方体的每个面都是正方形,但在 平面图中有几个面画成正方形?平行四边形?
2
水平直观图
正方形的水平直观图
y y
0
0
x
x
1. 水平方向线段长度不变;
变化 规则
2. 竖直方向的线段向右倾斜450,长度减半;
3. 平行线段仍然平行. 3
1、平面图形的直观图画法
④菱形的直观图是菱形
其中正确的是 ( ①② )
12
思考6:斜二测画法可以画任意多边形水 平放置的直观图,如果把一个圆水平放 置,看起来像什么图形?在实际画图时
有什么办法?
13
知识探究(二):空间几何体的直观图的画法
思考1:对于柱、锥、台等几何体的直观 图,可用斜二测画法或椭圆模板画出一 个底面,我们能否再用一个坐标确定底
y
F M E
A
O
D x
B N C
B NC 6
3 连接AB,CD,EF,FA,并擦去辅助线x轴和y轴,
便获得正六边形ABCDEF水平放置的直观图ABCDEF
y
F ME
A
O Dx
B NC
y
F M E
A
O
D x
B N C
7
水平直观图
用斜二测直角梯形的水平直观图
y
D
C
y′ C′
D′
A
Bx
A′
B′ x′
y
(1)建系
y’
o
x
o’ ( 450或1350 ) x’
(2)确定平行线段. 平行x轴的线段平行于x’ 轴 平行y轴的线段平行于y’ 轴
(3)确定线段长度. 平行x轴的线段的长度保持不变.
平行y轴的线段的长度变为原来的一半.
(4) 成图
4
例3、用斜二测画法画水平放置的六边形的直观图
1 在六边形ABCDEF中,取AD所在的直线为X轴,
对称轴MN所在直线为Y轴,两轴交于点O。画相应
的X轴和Y轴,两轴相交于点O,使xOy=45
பைடு நூலகம்
y
F ME
A
O Dx
y
O
x
B NC
5
2以O为中心,在X上取AD=AD,在y轴上取
MN= 1 MN.以点N为中心,画BC平行于x轴, 2
并且等于BC;再以M为中心,画EF平行于x轴,
并且等于EF.
y
F ME
A
O Dx
xoy 450, AD 1 AD, AB AB 2
8
1、水平放置的△ABC的斜二测直观图如图所示,已
知A'C'=3,B'C'=2,则AB边上的中线的实际长度
2.5
为 。 yB
x'
B'
D
(C')
O'
A' y'
O C
Ax
9
2、已知△ABC的平面直观图△A‘B’C‘是边长为a 的正三角形,那么原△ABC 的面积为
(1)角的水平放置的直观图一定是角.( (2)相等的角在直观图中仍相等. (
T F
) )
(3)相等的线段在直观图中仍相等. (F )
(4)若两条线段平行,则在直观图中 ( T )
对应的两条线段仍平行.
3. 利用斜二测画法得到的 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
面外的点的位置?
z y
o
x
14
思考2:怎样画长、宽、高分别为4cm、 3cm、2cm的长方体ABCD-A′B′C′D′的
直观图?
D′
z
C′
A′ D
y B′
Q
C
o
x
A
PB
D′ A′
D
A
C′ B′
C
B
15
思考3:怎样画底面是正三角形,且顶点 在底面上的投影是底面中心的三棱锥?
C
A
B
zS
y C
M
A
o Bx