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1 . 认识柱、锥、台、球及其简单组合体的结构特征,
并能运用这些特征描述现实生活中简单物体的结构.
2 . 能画出简单空间图形(长方体、球、圆柱、圆 锥、
棱柱等简易组合)的三视图,能识别上述三视图
所表示的立体模型,会用斜二测画法画出它们的
直观图.
3.会用平行投影与中心投影两种方法画出简单空
间图形的三视图与直观图,了解空间图形的不同
表示形式.
4.会画某些建筑物的三视图与直观图.(在不影响图
形特征的基础上,尺寸、线条等不作严格要求)
1.空间几何体的结构特征
2.空间几何体的三视图
三视图: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 .
3.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,基本规则是:
(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 还是线段 .
平行于x轴和z轴的线段长度在直观图中保持不变 ,平
行于y轴的线段长度在直观图中 变为原来的一半 .
1.下列有关棱柱的命题中正确的是
(
)
A.有两个面平行,其余各面都是四边形的几何体叫棱柱
B.有两个面平行,其余各面都是平行四边形的几何体叫
棱柱
C.一个棱柱至少有五个面、六个顶点、九条棱
D.棱柱的侧棱长有的都相等,有的不都相等
解析:A、B都不能保证侧棱平行这个结构特征,对于D,
由棱柱的结构特征知侧棱都相等,一个最简单的棱柱是
三棱柱,有五个面、六个顶点、九条棱.
答案:C
2.用任意一个平面截一个几何体,各个截面都是圆,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
解析:由球的性质可知用平面截球所得的截面都是圆面.
答案:C
3.如图所示,下列几何体各自的三视图中,有且仅有两
个视图相同的是
(
A.①②
B.①③
C.①④
D.②④
)
解析:正方体的正视、侧视、俯视图都是正方形;圆锥
的正视、侧视、俯视图依次为:三角形、三角形、圆及
圆心;
三棱台的正视、侧视、俯视图依次为:梯形、梯形(与正
视图可能不相同)、三角形(内外两个三角形且对应顶点
相连);
正四棱锥的正视、侧视、俯视图依次为:三角形、三角
形、正方形.
答案:D
4.一个平面四边形的斜二测画法的直观图是一个边长
为a的正方形,则原平面四边形的面积等于
解析:如图所示.
原平面四边形面积为a×2
答案:2
=2
.
.
5.如图所示,图①、②、③是图④表示的几何体的三视
图,其中图①是
(说出视图名称).
,图②是
,图③是
解析:结合三视图的有关概念知,图①是正视图,图②
是侧视图,图③是俯视图.
答案:正视图
侧视图
俯视图
1.几种常见的多面体的结构特征
(1)直棱柱:侧棱垂直于底面的棱柱.特别地,当底面是正
多边形时,叫正棱柱(如正三棱柱,正四棱柱).
(2)正棱锥:指的是底面是正多边形,且顶点在底面的
射影是底面中心的棱锥.特别地,各条棱均相等的正
三棱锥又叫正四面体.
2.理解并掌握空间几何体的结构特征,对培养空间想象
能力,进一步研究几何体中的线面位置关系或数量关
系非常重要,每种几何体的定义都是非常严谨的,注
意对比记忆.
下面有四个命题:
(1)各个侧面都是等腰三角形的棱锥是正棱锥;
(2)三条侧棱都相等的棱锥是正三棱锥;
(3)底面是正三角形的棱锥是正三棱锥;
(4)顶点在底面上的射影是底面多边形的内心,又是外
心的棱锥必是正棱锥.其中正确命题的个数是
(
)
A.1
B.2
C.3
D.4
[思路点拨]
[课堂笔记] 命题(1)不正确;正棱锥必须具备两点,一
是:底面为正多边形,二是:顶点在底面内的射影是底
面的中心;命题(2)缺少第一个条件;命题(3)缺少第二
个条件;而命题(4)可推出以上两个条件都具备.
[答案]
A
1.几何体的三视图的排列规则:
俯视图放在正视图的下面,长度与正视图一样,侧视图
放在正视图右面,高度与正视图一样,宽度与俯视图一
样,即“长对正,高平齐,宽相等”,如图所示(以长方
体三视图为例):
[特别警示] 画几何体的三视图时,能看到的轮廓线画成
实线,看不到的轮廓线画成虚线.
2.应用:在解题的过程中,可以根据三视图的形状及图
中所涉及到的线段的长度,推断出原几何图形中的点、
线、面之间的关系及图中的一些线段的长度,这样我
们就可以解出有关的问题.
(2009·山东高考)一空间几何
体的三视图如图所示,则该几何体的
体积为
A.2π+2
B.4π+2
C.2π+
D.4π+
(
)
[思路点拨]
[课堂笔记] 由几何体的三视图可知,该几何体是由一
个底面直径和高都是2的圆柱和一个底面边长为
,侧
棱长为2的正四棱锥叠放而成.故该几何体的体积为
V=π·12·2+
[答案] C
·(
)2·
3 =2π+
.
1.注意原图与直观图中的“三变、三不变”:
“三变” 与y轴平行线段的长度改变(减半),
图形改变.
平行性不变,
“三不变”
与x轴平行的线段长度不变,
相对位置不变.
2.按照斜二测画法得到的平面图形的直观图,其面积与
原图形的面积有以下关系:
S直观图=
S原图形,S原图形=2
直观图.
已知△ABC的直观图A′B′C′是边长为a的正三角形,
求原三角形ABC的面积.
[思路点拨]
[课堂笔记]
建立如图所示的xOy
坐标系,△ABC的顶点C在y轴上,
AB边在x轴上,OC为△ABC的高.
把y轴绕原点顺时针旋转45°得y′
轴,则点C变为点C′,且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
所以OC′=
,
a=
a,
所以原三角形ABC的高OC=
所以S△ABC=
×a× a=
,
a2.
若△ABC是边长为a的正三角形,则其直观图
△A′B′C′的面积是多少?
解:法一:由于直观图的面积S′与原图形的面积S
间满足
),∴易知△A′B′C′的面积为
.
法二:如图(1)(2)所示的实际图形和直观图.
由(2)可知:A′B′=AB=a,O′C′=
在图(2)中作C′D′⊥A′B′于D′,
则C′D′=
∴S△A′B′C′=
O′C′=
a,
A′B′·C′D′=
OC=
a,
三视图是新课标新增的内容,是一个知识交汇
的载体,因而是高考的重点内容之一.但新课标对这
部分内容的要求较低,经常与立体几何中有关的计
算问题融合在一起考查.2009年广东高考将三视图与
几何体的体积计算、空间位置关系融为一体,考查
了学生的空间想象能力,是一个新的考查方向.
[考题印证]
(2009·广东高考)(12分)某高速公路收费站入口处的
安全标识墩如图1所示.墩的上半部分是正四棱锥P-
EFGH,下半部分是长方体ABCD-EFGH.图2、图3分别是
该标识墩的正视图和俯视图.
(1)请画出该安全标识墩的侧视图;
(2)求该安全标识墩的体积;
(3)证明:直线BD⊥平面PEG.
【解】
(1)该安全标识墩侧视图如下图所示.
┄┄┄┄┄┄┄┄(4分)
(2)该安全标识墩的体积
V=VP-EFGH+VABCD-EFGH
=
×40×40×60+40×40×20=64 000(cm3).┄┄(6分)
(3)由题设知四边形ABCD和四边
形EFGH均为正方形,
∴FH⊥EG,
又ABCD-EFGH为长方体,
∴BD∥FH.┄┄┄┄┄┄┄┄(8分)
设点O是EFGH的对称中心,
∵P-EFGH是正四棱锥,
∴PO⊥平面EFGH,而FH⊂平面EFGH,
∴PO⊥FH.┄┄┄┄┄┄┄┄(9分)
∵FH⊥PO,FH⊥EG,PO∩EG=O,
PO⊂平面PEG,EG⊂平面PEG,
∴HF⊥平面PEG.┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄(11分)
而BD∥FH,
故BD⊥平面PEG.┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄(12分)
[自主体验]
一个多面体的直观图及正视图、侧视图、俯视
图如图所示,M、N分别为A1B、B1C1的中点.
(1)求证:MN∥平面ACC1A1;
(2)求证:MN⊥平面A1BC.
证明:由题意可知,这个几何体是直三
棱柱,且AC⊥BC,AC=BC=CC1=a.
(1)连结AC1、AB1.
由直三棱柱的性质得AA1⊥平面A1B1C1,
所以AA1⊥A1B1,则四边形ABB1A1为矩形.
由矩形性质得AB1过A1B的中点M.
在△AB1C1中,由中位线性质得MN∥AC1.
又AC1⊂平面ACC1A1,MN⊄平面ACC1A1,
所以MN∥平面ACC1A1.
(2)因为BC⊥平面ACC1A1,AC1⊂平面ACC1A1,
所以BC⊥AC1.
在正方形ACC1A1中,A1C⊥AC1.
又因为BC∩A1C=C,
所以AC1⊥平面A1BC.
由MN∥AC1,得MN⊥平面A1BC.
1.对于斜二测画法叙述正确的是
(
A.三角形的直观图是三角形
B.正方形的直观图是正方形
C.矩形的直观图是矩形
D.圆的直观图一定是圆
解析:正方形、矩形的直观图都是平行四边形,
故B、C错误;圆的直观图是椭圆,故D错误.
答案:A
)
2.将正三棱柱截去三个角(如图(1)所示A、B、C分别是
△GHI三边的中点)得到几何体如图(2),则该几何体按
图(2)所示方向的侧视图为
(
)
解析:由正三棱柱的性质得侧面AED⊥底面EFD,则侧
视图必为直角梯形,又线段BE在梯形内部.
答案:A
3.下图是由哪个平面图形旋转得到的
(
)
解析:图中给出的组合体是一个圆台上接一个圆锥,
因此平面图形应由一个直角三角形和一个直角梯形构
成,并且上面应是直角三角形,下面应是直角梯形.
答案:A
4.如图是一个几何体的三视图,根据图中的数据,可得
该几何体的表面积是
.
解析:由几何体的三视图可知此几何体是圆柱与球体的组
合体,S表=4πR2+2πr2+2πrh=4π+2π+6π=12π.
答案:12π
5.(2010·广州模拟)已知一几何体的三视图如下,正视图
和侧视图都是矩形,俯视图为正方形,在该几何体上
任意选择4个顶点,它们可能是如下各种几何形体的4
个顶点,这些几何形体是(写出所有正确结论的编号)
.
①矩形;
②不是矩形的平行四边形;
③有三个面为直角三角形,有一个面为等腰三角形
的四面体;
④每个面都是等腰三角形的四面体;
⑤每个面都是直角三角形的四面体.
解析:由该几何体的三视图可知该几何体为底面边长为
a,高为b的长方体,这四个顶点的几何形体若是平行四
边形,则其一定是矩形.
答案:①③④⑤
6.用一个平行于圆锥底面的平面截该圆锥,截得圆台
上、下底面半径的比是1∶4,截去的小圆锥的母线
长是3 cm,求圆台的母线长.
解:如图,设圆台的母线长为y,小圆锥底面与被截的圆
锥底面半径分别是x、4x,根据相似三角形的性质
得
,解此方程得y=9.所以圆台的母线长为9cm.