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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.