空间几何体的直观图与三视图知识点归纳总结
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高中数学空间几何体的三视图和直观图知识点1.多面体的结构特征(1)棱柱有两个面相互平行,其余各面都是平行四边形,每相邻两个四边形的公共边平行。
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)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.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)棱台可由平行于底面的平面截棱锥得到,其上下底面是相似多边形.2.旋转体的结构特征(1)圆柱可以由矩形绕一边所在直线旋转一周得到.(2)圆锥可以由直角三角形绕一条直角边所在直线旋转一周得到.(3)圆台可以由直角梯形绕直角腰所在直线旋转一周或等腰梯形绕上下底面中心所在直线旋转半周得到,也可由平行于底面的平面截圆锥得到.(4)球可以由半圆面绕直径旋转一周或圆面绕直径旋转半周得到.3.空间几何体的三视图空间几何体的三视图是用平行投影得到,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全等和相等的,三视图包括正视图、侧视图、俯视图.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.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,基本步骤是:(1)画几何体的底面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°,已知图形中平行于x轴、y轴的线段,在直观图中平行于x′轴、y′轴.已知图形中平行于x轴的线段,在直观图中长度不变,平行于y轴的线段,长度变为原来的一半.(2)画几何体的高在已知图形中过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.。
高中数学必修2知识点总结第一章 空间几何体1.1柱、锥、台、球的结构特征 1.2空间几何体的三视图和直观图1 三视图:正视图:从前往后 侧视图:从左往右 俯视图:从上往下 2 画三视图的原则:长对齐、高对齐、宽相等 3直观图:斜二测画法 4斜二测画法的步骤:(1).平行于坐标轴的线依然平行于坐标轴;(2).平行于y 轴的线长度变半,平行于x ,z 轴的线长度不变; (3).画法要写好。
5 用斜二测画法画出长方体的步骤:(1)画轴(2)画底面(3)画侧棱(4)成图1.3 空间几何体的表面积与体积 (一 )空间几何体的表面积1棱柱、棱锥的表面积: 各个面面积之和2 圆柱的表面积3 圆锥的表面积2r rl S ππ+= 4 圆台的表面积22R Rl r rl S ππππ+++= 5 球的表面积24R S π=(二)空间几何体的体积1柱体的体积 h S V ⨯=底 2锥体的体积 h S V ⨯=底313台体的体积 h S S S S V ⨯++=)31下下上上( 4球体的体积 334R V π=222r rl S ππ+=第一章空间几何体1.1 空间几何体的结构一、选择题1、下列各组几何体中是多面体的一组是()A 三棱柱四棱台球圆锥B 三棱柱四棱台正方体圆台C 三棱柱四棱台正方体六棱锥D 圆锥圆台球半球2、下列说法正确的是()A 有一个面是多边形,其余各面是三角形的多面体是棱锥B 有两个面互相平行,其余各面均为梯形的多面体是棱台C 有两个面互相平行,其余各面均为平行四边形的多面体是棱柱D 棱柱的两个底面互相平行,侧面均为平行四边形3、下面多面体是五面体的是()A 三棱锥B 三棱柱C 四棱柱D 五棱锥4、下列说法错误的是()A 一个三棱锥可以由一个三棱锥和一个四棱锥拼合而成B 一个圆台可以由两个圆台拼合而成C 一个圆锥可以由两个圆锥拼合而成D 一个四棱台可以由两个四棱台拼合而成5、下面多面体中有12条棱的是()A 四棱柱B 四棱锥C 五棱锥D 五棱柱6、在三棱锥的四个面中,直角三角形最多可有几个()A 1 个B 2 个C 3个D 4个二、填空题7、一个棱柱至少有————————个面,面数最少的棱柱有————————个顶点,有—————————个棱。
第一章 空间几何体知识点归纳1、空间几何体的结构:空间几何体分为多面体和旋转体和简单组合体⑴常见的多面体有:棱柱、棱锥、棱台;常见的旋转体有:圆柱、圆锥、圆台、球。
简单组合体的构成形式:⑵棱柱:有两个面互相平行,其余各面都是四边形,并且每相邻两个四边形的公共边都互相平行,由这些面所围成的多面体叫做棱柱。
⑶棱台:用一个平行于棱锥底面的平面去截棱锥,底面与截面之间的部分,这样的多面体叫做棱台。
1、空间几何体的三视图和直观图投影:中心投影 平行投影(1)定义:几何体的正视图、侧视图和俯视图统称为几何体的三视图。
(2)三视图中反应的长、宽、高的特点:“长对正”,“高平齐”,“宽相等”2、空间几何体的直观图(表示空间图形的平面图). 观察者站在某一点观察几何体,画出的图形.3、斜二测画法的基本步骤:①建立适当直角坐标系xOy (尽可能使更多的点在坐标轴上)②建立斜坐标系'''x O y ∠,使'''x O y ∠=450(或1350),注意它们确定的平面表示水平平面;③画对应图形,在已知图形平行于X 轴的线段,在直观图中画成平行于X ‘轴,且长度保持不变;在已知图形平行于Y 轴的线段,在直观图中画成平行于Y ‘轴,且长度变为原来的一半;4、空间几何体的表面积与体积⑴圆柱侧面积;l r S ⋅⋅=π2侧面⑵圆锥侧面积:l r S ⋅⋅=π侧面 ⑶圆台侧面积:()S r R l π=+侧面⑷体积公式:h S V ⋅=柱体;h S V ⋅=31锥体; ()13V h S S =+下台体上⑸球的表面积和体积:32344R V R S ππ==球球,.一般地,面积比等于相似比的平方,体积比等于相似比的立方。
第二章 点、直线、平面之间的位置关系及其论证1,,A l B ll A B ααα∈∈⎧⇒⊂⎨∈∈⎩ 公理1的作用:判断直线是否在平面内2、公理2:过不在一条直线上的三点,有且只有一个平面。
必修2数学复习资料第一章 空间几何体1.1柱、锥、台、球的结构特征 1.2空间几何体的三视图和直观图1、 三视图: 正视图:从前往后; 侧视图:从左往右; 俯视图:从上往下。
2、 画三视图的原则: 长对齐、高对齐、宽相等3、直观图:斜二测画法4、斜二测画法的步骤:(1).平行于坐标轴的线依然平行于坐标轴;(2).平行于y 轴的线长度变半,平行于x ,z 轴的线长度不变; (3).画法要写好。
5 用斜二测画法画出长方体的步骤:(1)画轴(2)画底面(3)画侧棱(4)成图 1.3 空间几何体的表面积与体积 (一 )空间几何体的表面积 1、棱柱、棱锥的表面积: 各个面面积之和2、圆柱的表面积3、圆锥的表面积2r rl S ππ+=4、圆台的表面积22R Rl r rl S ππππ+++=5、球的表面积24R S π=(二)空间几何体的体积 1、柱体的体积 h S V ⨯=底2、锥体的体积 h S V ⨯=底313、台体的体积h S S S S V ⨯++=)31下下上上(4、球体的体积 334R V π=第二章 直线与平面的位置关系2.1空间点、直线、平面之间的位置关系 2.1.11、平面含义:平面是无限延展的2、平面的画法及表示 (1)平面的画法:水平放置的平面通常画成一个平行四边形,锐角画成450,且横边画成邻边的2倍长(如图)(2)平面通常用希腊字母γβα、、等表示,如平面α、平面β等,也可以用表示平面的平行四边形的四个顶点或者相对的两个顶点的大写字母来表示,如平面AC 、平面ABCD 等。
3、三个公理:(1)公理1:如果一条直线上的两点在一个平面内,那么这条直线在此平面内 符号表示为ααα⊂⇒⎪⎪⎭⎪⎪⎬⎫∈∈∈∈L L B L A B A 公理1作用:判断直线是否在平面内(2)公理2:过不在一条直线上的三点,有且只有一个平面。
符号表示为:A 、B 、C 三点不共线 => 有且只有一个平面α,222r rl S ππ+= D CBAαC · B· A·LA· α使.,,ααα∈∈∈C B A公理2作用:确定一个平面的依据。
考点28 空间几何体的结构及其三视图与直观图一、空间几何体的结构1.多面体棱柱:①底面互相平行②侧面都是平行四边形③每相邻两个平行四边形的公共边互相平行.棱锥:①底面是多边形.② 侧面都是三角形.③侧面有一个公共顶点.棱台:① 上、下底面互相平行,且是相似图形.② 各侧棱的延长线交于一点.③各侧面为梯形. 可用一个平行于棱锥底面的平面去截棱锥2.旋转体圆柱:① 圆柱有两个大小相同的底面,这两个面互相平行,且底面是圆面而不是圆.② 圆柱有无数条母线,且任意一条母线都与圆柱的轴平行,所以圆柱的任意两条母线互相平行且相等.③ 平行于底面的截面是与底面大小相同的圆面,过轴的截面( 轴截面) 是全等的矩形.圆锥:①底面是圆面.② 有无数条母线,长度相等且交于顶点.③ 平行于底面的截面是与底面大小不同的圆面, 过轴的截面(轴截面)是全等的等腰三角形.圆台:① 圆台上、下底面是互相平行且不等的圆面.② 有无数条母线,等长且延长线交于一点.③平行于底面的截面是与两底面大小都不等的圆面, 过轴的截面(轴截面)是全等的等腰梯形.球:①球心和截面圆心的连线垂直于截面.② 球心到截面的距离d 与球的半径R 及截面圆的半径r 之间满足关系式:d2=R2-r2.二、空间几何体的三视图与直观图1.空间几何体的三视图(1 )三视图的概念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.① 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 ;② 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 ;③ 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.( 2 )三视图的画法规则① 排列规则:一般地,侧视图在正视图的右边,俯视图在正视图的下边.② 画法规则正视图与俯视图的长度一致,即“ 长对正”;。
归纳与技巧:空间几何体的结构特征及三视图和直观图基础知识归纳一、多面体的结构特征二、旋转体的形成三、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.四、平行投影与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轴的线段长度在直观图中变为原来的一半.五、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.基础题必做1.(教材习题改编)以下关于几何体的三视图的论述中,正确的是()A.球的三视图总是三个全等的圆B.正方体的三视图总是三个全等的正方形C.水平放置的正四面体的三视图都是正三角形D.水平放置的圆台的俯视图是一个圆解析:选A B中正方体的放置方向不明,不正确.C中三视图不全是正三角形.D中俯视图是两个同心圆.2.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、球体的组合体解析:选C当用过高线的平面截圆柱和圆锥时,截面分别为矩形和三角形,只有球满足任意截面都是圆面.3.下列三种叙述,其中正确的有()①用一个平面去截棱锥,棱锥底面和截面之间的部分是棱台;②两个底面平行且相似,其余各面都是梯形的多面体是棱台;③有两个面互相平行,其余四个面都是等腰梯形的六面体是棱台.A.0个B.1个C.2个D.3个解析:选A①中的平面不一定平行于底面,故①错.②③可用下图反例检验,故②③不正确.4.(教材习题改编)利用斜二测画法得到的:①正方形的直观图一定是菱形;②菱形的直观图一定是菱形;③三角形的直观图一定是三角形.以上结论正确的是________.解析:①中其直观图是一般的平行四边形,②菱形的直观图不一定是菱形,③正确.答案:③5.一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________.解析:由三视图中的正、侧视图得到几何体的直观图如图所示,所以该几何体的俯视图为③.答案:③解题方法归纳1.正棱柱与正棱锥(1)底面是正多边形的直棱柱,叫正棱柱,注意正棱柱中“正”字包含两层含义:①侧棱垂直于底面;②底面是正多边形.(2)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正棱锥,注意正棱锥中“正”字包含两层含义:①顶点在底面上的射影必需是底面正多边形的中心,②底面是正多边形,特别地,各棱均相等的正三棱锥叫正四面体.2.对三视图的认识及三视图画法(1)空间几何体的三视图是该几何体在三个两两垂直的平面上的正投影,并不是从三个方向看到的该几何体的侧面表示的图形.(2)在画三视图时,重叠的线只画一条,能看见的轮廓线和棱用实线表示,挡住的线要画成虚线.(3)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、正上方观察几何体用平行投影画出的轮廓线.3.对斜二测画法的认识及直观图的画法(1)在斜二测画法中,要确定关键点及关键线段,“平行于x轴的线段平行性不变,长度不变;平行于y轴的线段平行性不变,长度减半.”(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=24S原图形,S原图形=22S直观图.空间几何体的结构特征典题导入[例1]下列结论正确的是()A.各个面都是三角形的几何体是三棱锥B.以三角形的一条边所在直线为旋转轴,其余两边绕旋转轴旋转形成的曲面所围成的几何体叫圆锥C.棱锥的侧棱长与底面多边形的边长都相等,则该棱锥可能是六棱锥D.圆锥的顶点与底面圆周上的任意一点的连线都是母线[自主解答]A错误,如图1是由两个相同的三棱锥叠放在一起构成的几何体,它的各个面都是三角形,但它不是三棱锥;B错误,如图2,若△ABC不是直角三角形,或△ABC是直角三角形但旋转轴不是直角边,所得的几何体都不是圆锥;图1图2C错误,若该棱锥是六棱锥,由题设知,它是正六棱锥.易证正六棱锥的侧棱长必大于底面边长,这与题设矛盾.[答案] D解题方法归纳解决此类题目要准确理解几何体的定义,把握几何体的结构特征,并会通过反例对概念进行辨析.举反例时可利用最熟悉的空间几何体如三棱柱、四棱柱、正方体、三棱锥、三棱台等,也可利用它们的组合体去判断.以题试法1.如果四棱锥的四条侧棱都相等,就称它为“等腰四棱锥”,四条侧棱称为它的腰,以下4个命题中,假命题是()A.等腰四棱锥的腰与底面所成的角都相等B.等腰四棱锥的侧面与底面所成的二面角都相等或互补C.等腰四棱锥的底面四边形必存在外接圆D.等腰四棱锥的各顶点必在同一球面上解析:选B如图,等腰四棱锥的侧棱均相等,其侧棱在底面的射影也相等,则其腰与底面所成角相等,即A正确;底面四边形必有一个外接圆,即C正确;在高线上可以找到一个点O,使得该点到四棱锥各个顶点的距离相等,这个点即为外接球的球心,即D正确;但四棱锥的侧面与底面所成角不一定相等或互补(若为正四棱锥则成立).故仅命题B为假命题.几何体的三视图典题导入[例2]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()[自主解答]根据几何体的三视图知识求解.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,因此俯视图不可能是C.[答案] C解题方法归纳三视图的长度特征三视图中,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,即“长对正,宽相等,高平齐”.[注意]画三视图时,要注意虚、实线的区别.以题试法2.(1) 如图是底面为正方形、一条侧棱垂直于底面的四棱锥的三视图,那么该四棱锥的直观图是下列各图中的()解析:选D由俯视图排除B、C;由正视图、侧视图可排除A.(2)如图,正三棱柱ABC-A1B1C1的各棱长均为2,其正视图如图所示,则此三棱柱侧视图的面积为()A.22B.4C. 3 D.2 3解析:选D依题意,得此三棱柱的左视图是边长分别为2,3的矩形,故其面积是2 3.几何体的直观图典题导入[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.[自主解答]建立如图所示的坐标系xOy′,△A′B′C′的顶点C′在y′轴上,A′B′边在x轴上,OC 为△ABC 的高.把y ′轴绕原点逆时针旋转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OC ′sin ∠OA ′C ′=A ′C ′sin 45°,所以OC ′=sin 120°sin 45° a =62 a ,所以原三角形ABC 的高OC =6a . 所以S △ABC =12×a ×6a =62a 2.解题方法归纳用斜二测画法画几何体的直观图时,要注意原图形与直观图中的“三变、三不变”. “三变”⎩⎪⎨⎪⎧坐标轴的夹角改变,与y 轴平行线段的长度改变,图形改变;“三不变”⎩⎪⎨⎪⎧平行性不变,与x 轴平行的线段长度不变,相对位置不变.以题试法3.如果一个水平放置的图形的斜二测直观图是一个底角为45°,腰和上底均为1的等腰梯形,那么原平面图形的面积是( )A .2+2 B.1+22C.2+22D .1+ 2解析:选A 恢复后的原图形为一直角梯形 S =12(1+2+1)×2=2+ 2.1.如图,在下列四个几何体中,其三视图(正视图、侧视图、俯视图)中有且仅有两个相同的是()A.②③④B.①②③C.①③④D.①②④解析:选A①的三个视图都是边长为1的正方形;②的俯视图是圆,正视图、侧视图都是边长为1的正方形;③的俯视图是一个圆及其圆心,正视图、侧视图是相同的等腰三角形;④的俯视图是边长为1的正方形,正视图、侧视图是相同的矩形.2.有下列四个命题:①底面是矩形的平行六面体是长方体;②棱长相等的直四棱柱是正方体;③有两条侧棱都垂直于底面一边的平行六面体是直平行六面体;④对角线相等的平行六面体是直平行六面体.其中真命题的个数是()A.1 B.2C.3 D.4解析:选A命题①不是真命题,因为底面是矩形,但侧棱不垂直于底面的平行六面体不是长方体;命题②不是真命题,因为底面是菱形(非正方形),底面边长与侧棱长相等的直四棱柱不是正方体;命题③也不是真命题,因为有两条侧棱都垂直于底面一边不能推出侧棱与底面垂直;命题④是真命题,由对角线相等,可知平行六面体的对角面是矩形,从而推得侧棱与底面垂直,故平行六面体是直平行六面体.3.一个锥体的正视图和侧视图如图所示,下面选项中,不可能是该锥体的俯视图的是()解析:选C C选项不符合三视图中“宽相等”的要求,故选C.4.如图是一几何体的直观图、正视图和俯视图.在正视图右侧,按照画三视图的要求画出的该几何体的侧视图是()解析:选B 由直观图和正视图、俯视图可知,该几何体的侧视图应为面P AD ,且EC 投影在面P AD 上,故B 正确.5.如图△A ′B ′C ′是△ABC 的直观图,那么△ABC 是( )A .等腰三角形B .直角三角形C .等腰直角三角形D .钝角三角形解析:选B 由斜二测画法知B 正确.6. 一个几何体的三视图如图所示,则侧视图的面积为( )A .2+ 3B .1+ 3C .2+2 3D .4+ 3解析:选D 依题意得,该几何体的侧视图的面积等于22+12×2×3=4+ 3.7. 一个几何体的正视图和侧视图都是边长为1的正方形,且体积为12,则这个几何体的俯视图可能是下列图形中的________.(填入所有可能的图形前的编号)①锐角三角形;②直角三角形;③四边形;④扇形;⑤圆.解析:如图1所示,直三棱柱ABE -A 1B 1E 1符合题设要求,此时俯视图△ABE 是锐角三角形;如图2所示,直三棱柱ABC -A 1B 1C 1符合题设要求,此时俯视图△ABC 是直角三角形;如图3所示,当直四棱柱的八个顶点分别是正方体上、下各边的中点时,所得直四棱柱ABCD -A 1B 1C 1D 1符合题设要求,此时俯视图(四边形ABCD )是正方形;若俯视图是扇形或圆,体积中会含有π,故排除④⑤.答案:①②③8. 一个几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为________.解析:结合三视图可知,该几何体为底面边长为2、高为2的正三棱柱除去上面的一个高为1的三棱锥后剩下的部分,其直观图如图所示,故该几何体的体积为12×2×2sin 60°×2-13×12×2×2sin 60°×1=533.答案:5339.正四棱锥的底面边长为2,侧棱长均为3,其正视图(主视图)和侧视图(左视图)是全等的等腰三角形,则正视图的周长为________.解析:由题意知,正视图就是如图所示的截面PEF ,其中E 、F 分别是AD 、BC 的中点,连接AO ,易得AO =2,而P A =3,于是解得PO =1,所以PE =2,故其正视图的周长为2+2 2.答案:2+2 210.已知:图1是截去一个角的长方体,试按图示的方向画出其三视图;图2是某几何体的三视图,试说明该几何体的构成.解:图1几何体的三视图为:图2所示的几何体是上面为正六棱柱,下面为倒立的正六棱锥的组合体.11. 正四棱锥的高为3,侧棱长为7,求棱锥的斜高(棱锥侧面三角形的高). 解:如图所示,正四棱锥S -ABCD 中,高OS =3,侧棱SA =SB =SC =SD =7,在Rt △SOA 中,OA =SA 2-OS 2=2,∴AC =4.∴AB =BC =CD =DA =2 2.作OE ⊥AB 于E ,则E 为AB 中点.连接SE ,则SE 即为斜高,在Rt △SOE 中,∵OE =12BC =2,SO =3, ∴SE =5,即棱锥的斜高为 5.12. 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.解:(1)三棱锥的直观图如图所示.(2)根据三视图间的关系可得BC =23,∴侧视图中VA = 42-⎝⎛⎭⎫23×32×232 =12=23,∴S △VBC =12×23×23=6.1. 底面水平放置的正三棱柱的所有棱长均为2,当其正视图有最大面积时,其侧视图的面积为( )A .2 3B .3 C. 3 D .4解析:选A 当正视图的面积达最大时可知其为正三棱柱某个侧面的面积,可以按如图所示位置放置,此时侧视图的面积为2 3.2. 如图所示的几何体中,四边形ABCD 是矩形,平面ABCD ⊥平面ABE ,已知AB =2,AE =BE =3,且当规定正视方向垂直平面ABCD 时,该几何体的侧视图的面积为22.若M ,N 分别是线段DE ,CE 上的动点,则AM +MN +NB 的最小值为________.解析:依题意得,点E 到直线AB 的距离等于(3)2-⎝⎛⎭⎫222=2,因为该几何体的左侧视图的面积为12·BC ×2=22,所以BC =1,DE =EC =DC =2.所以△DEC 是正三角形,∠DEC =60°,tan ∠DEA =AD AE =33,∠DEA =∠CEB =30°.把△DAE ,△DEC 与△CEB 展在同一平面上,此时连接AB ,AE =BE =3,∠AEB =∠DEA +∠DEC +∠CEB =120°,AB 2=AE 2+BE 2-2AE ·BE cos 120°=9,即AB =3,即AM +MN +NB 的最小值为3. 答案:33.一个多面体的直观图、正视图、侧视图如图1和2所示,其中正视图、侧视图均为边长为a 的正方形.(1)请在图2指定的框内画出多面体的俯视图;(2)若多面体底面对角线AC ,BD 交于点O ,E 为线段AA 1的中点,求证:OE ∥平面A 1C 1C ;(3)求该多面体的表面积.解:(1)根据多面体的直观图、正视图、侧视图,得到俯视图如下:(2)证明:如图,连接AC ,BD ,交于O 点,连接OE .∵E 为AA 1的中点,O 为AC 的中点,∴在△AA 1C 中,OE 为△AA 1C 的中位线.∴OE ∥A 1C .∵OE ⊄平面A 1C 1C ,A 1C ⊂平面A 1C 1C ,∴OE ∥平面A 1C 1C .(3)多面体表面共包括10个面,S ABCD =a 2,SA 1B 1C 1D 1=a 22, S △ABA 1=S △B 1BC =S △C 1DC =S △ADD 1=a 22, S △AA 1D 1=S △B 1A 1B =S △C 1B 1C =S △DC 1D 1=12×2a 2×32a 4=3a 28, ∴该多面体的表面积S =a 2+a 22+4×a 22+4×3a 28=5a 2.1. 有一个棱长为1的正方体,按任意方向正投影,其投影面积的最大值是( )A .1B.322C. 2D. 3解析:选D 如图所示是棱长为1的正方体.当投影线与平面A 1BC 1垂直时,∵面ACD 1∥面A 1BC 1, ∴此时正方体的正投影为一个正六边形.设其边长为a ,则3a=2,∴a =63. ∴投影面的面积为6×34×⎝⎛⎭⎫632= 3. 此时投影面积最大,故D 正确.2.如图,△ABC 与△ACD 都是等腰直角三角形,且AD =DC=2,AC =BC .平面ACD ⊥平面ABC ,如果以平面ABC 为水平平面,正视图的观察方向与AB 垂直,则三棱锥D -ABC 的三视图的面积和为________. 解析:由题意得AC =BC =22,AB =4,△ACD 边AC 上的高为2,正视图的面积是12×4×2=22,侧视图的面积 是12×2×2=2,俯视图的面积是12×22×22=4,所以三视图的面积和为4+3 2. 答案:4+3 23. 已知正三棱柱ABC -A ′B ′C ′的正视图和侧视图如图所示,设△ABC ,△A ′B ′C ′的中心分别是O ,O ′,现将此三棱柱绕直线OO ′旋转,射线OA 旋转所成的角为x 弧度(x 可以取到任意一个实数),对应的俯视图的面积为S (x ),则函数S (x )的最大值为________;最小正周期为________.(说明:“三棱柱绕直线OO ′旋转”包括逆时针方向和顺时针方向,逆时针方向旋转时,OA 旋转所成的角为正角,顺时针方向旋转时,OA 旋转所成的角为负角.)解析:由题意可知,当三棱柱的一个侧面在水平面内时,该三棱柱的俯视图的面积最大.此时俯视图为一个矩形,其宽为3×tan 30°×2=2,长为4,故S (x )的最大值为8.当三棱柱绕OO ′旋转时,当A 点旋转到B点,B 点旋转到C 点,C 点旋转到A 点时,所得三角形与原三角形重合,故S (x )的最小正周期为2π3. 答案:82π3。