立体几何中三视图
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学科教师辅导讲义班级:年 级: 五年级 辅导科目:小学思维学科教师:上课时间授课主题 立体几何拓展----三视图一.三视图在观察物体的时候,我们往往可以从不同的角度进行观察.角度不同,看到的风景就会不同.比如:我们可以从正面看,上面看,左面看,看到的图形分别称为正视图,俯视图和左视图.并且容易发现:正面看和后面看,上面看和下面看,左面看和右面看得到的图形是知识图谱错题回顾三视图知识精讲相同的.对于较复杂的立体图形,通过三视图法往往可以很方便地计算出表面积. 二.正方体的展开图我们采用不同的剪开方法,共可以得到下面11种展开图.三.长方体的展开图观察上图可以发现,长方体的展开图由6个长方形组成,相对面的面积相等,即上面=下面=长×宽,左面=右面=宽×高,前面=后面=长×高. 四.判断图形折叠后能否围成长方体或正方体的方法.判断一个图形折叠后能否围成正方体或长方体,首先,要依据它们各自展开图的特点判断;其次,可以运用空间想象或实际操作进一步判断.重难点:展开图、三视图及三视图求个数和表面积.上 后 前右左下 展开后由上、下、左、右、前、后六个正方形面组成,这六个正方形面的面积都相等.高宽长右面左面 后面下面 前面 上面三点剖析题模精选题模一:展开图与对立面例1.1.1 一个正方体的六个面上分别写着A ,B ,C ,D ,E ,F 六个字母.请你根据图中的三种摆放情况,判断每个字母的对面是______________,______________,______________【答案】 B 与D 相对,E 与A 相对,C 与F 相对 【解析】 由于正方体的6个面上写了6个不同的字母,那么每个字母在正方体的面上只能出现1次,如果2个字母在相邻的面上出现,那么它们一定不能相对.第一步,先看前2种摆放情况:在这2种摆放情况中,只有字母B 出现了2次,那么由第一种摆放可知,B 不与A 相对,也不与F 相对;由第二种摆放可知,B 不与C 相对,也不与E 相对.那么在所有的字母中,B 只能与D 相对.第二步,再看后2种摆放情况:在这2种摆放情况中,只有字母E 出现了2次,那么由第二种摆放可知,E 不与B 相对,也不与C 相对;由第三种摆放可知,E 不与D 相对,也不与F 相对.那么在所有的字母中,E 只能与A 相对.正方体有三个对面,因B 与D 相对,E 与A 相对,那么第三组对面上一定是C 与F 相对.例1.1.2 图中的四个正方体标字母的方式是完全相同的,请你利用图中已知的信息,判断A 、B 、C 的对面分别标的是哪个字母?【答案】 A 的对面标有D ,B 的对面标有F ,C 的对面标有E【解析】 由已知条件,标有C ,D 的两个面不能相对,那么或A 的对面标有D ,或B 的对面标有D .如果标有D ,A 的两个面相对,那么“标有C ,D 的两个面不能相对”,“标有E ,A 的两个面也不能相对”这两个条件都可以满足.注意到当D 在朝右的面,E 在朝上的面时,F 在朝前的面上,那么只能是标有E ,C 的两个面相对,而标有F ,B 的两个面相对.经检验,这种情况满足题目要求.如果标有D ,B 的两个面相对,那么由于标有E ,A 的两个面也不能相对,于是标有A 的对面就是标有F 的面,而标有C 的对面就是标有E 的面.此时D 在朝后的面上,E 在朝左的面上,F 在朝下的面上.我们把六面体旋转,把D 转到朝右的面,并把E 转到朝上的面,BFA EBC FED A BCD CCEAEF D此时朝前的面上标的是A ,而朝后的面上标的是F ,与题意不符.综上所述,满足题意的答案只有一个:A 的对面标有D ,B 的对面标有F ,C 的对面标有E .例1.1.3 如图,第1个方格内放着一个正方体木块,木块六个面上分别写着ABCDEF 六个字母.其中A 与D 相对,B 与E 相对,C 与F 相对.现在将木块标有字母A 的那个面朝上,标有字母D 的那个面朝下放在第1个方格内,然后让木块按照箭头指向,沿着图中方格滚动,当木块滚到21格时,木块向上的面上写的是哪个字母?【答案】 字母A【解析】 发现木块向左滚4格后,各个面上标的字母与初始时的情况完全一致.那么木块朝其它方向滚时也有类似的情况,即木块向任意方向连滚4格,它的各个面上标的字母不变. 所以木块向左滚4格到第5格时,各个面上标的字母与在第1格时的情况完全一致.再向下滚4格到第9格,再向右滚4格到第13格,再向下滚4格到第17格,最后向左滚4格到第21格,每次都是朝同一方向滚4格,因此在第5格,第9格,第13格,第17格,第21格木块向上的面上总是写的字母A .例1.1.4 如图,在一个正方体的表面上写着1~6这6个自然数,并且1对着4,2对着5,3对着6.现在将正方体的一些棱剪开,使它的表面展开图如图所示.如果只知道1和2所在的面,那么6应该在哪个面上(写出字母代号)?【答案】 A【解析】 对于立方体展开图,我们可以把任一个面当作底面,把它还原成立方体的表面.如图1,观察虚线圈住的部分,可以发现写有1,A ,B 的三个面两两相邻;再观察图2的虚线圈住的部分,发现写有A ,B ,C 的三个面也两两相邻.此时,写有1的面与A 面,B 面都相邻,C 面也与A 面,B 面都相邻,因此写有1的面与C 面相对,即C 面上写的是4.1 AB C 2D 3 121A B C 2D1A B C 2D1与C 相对,C 面上写的是421 5920 19观察图3中的虚线圈住的部分,容易看出写有2的面与B 面相对,因此B 面上写的是5.则立方体展开图就如图4所示.还剩下A 面与D 面上的数字没有确定,这两个面上分别写有3和6.由于写有1的面,写有5的面与A 面两两相邻,把这三个面还原到立方体中.在图2所示的立方体中,5与2相对,在立方体朝左的侧面上;1在朝前的侧面上.在展开图中以写有1的面为朝前的侧面,A 面为下底面,则写有5的面恰好在朝左的侧面上.此时写有1的面,写有5的面都对齐了,而原立方体中下底面写有数字6,因此A 面上就是6.例1.1.5 下图是正方体,四边形APQC 是表示用平面截正方体的截面,截面的线表现在展开图的哪里呢?把大致的图形在右面展开图里画出来.【答案】 见解析【解析】 截线在展开图中如图所示:例1.1.6 右图是一个立体图形的平面展开图,图中的每个小方格都是边长为1的正方形.现在将其沿实线...折叠,还原成原来的立体图形,那么立体图形的体积等于_________. 图3 1A B 4 2D2与B 相对, B 面上写的是5图41 A 54 2DBPEAD CB GHQFAEDCB HGFA . 3B . 4C . 5D . 6 【答案】B【解析】 根据实线还原,体积为4. 题模二:三视图求表面积例1.2.1 下图是由5个相同的正方体木块搭成的,从上面看到的图形是( ).A . A 图B . B 图C . C 图D . D 图【答案】C【解析】 5个在原图均已看到,易知C 符合要求.例1.2.2 右图是由18个棱长为1cm 的小正方形拼成的立体图形,它的表面积是( )平方厘米.A . 44B . 46C . 48D . 50【答案】C【解析】 从正面、左面、上面分别可看见8、7、9块,故表面积为()21879248cm ⨯++⨯=.例1.2.3 右图中的一些积木是由16块棱长为2cm 的正方体堆成的,它的表面积是________2cm .【答案】 200D .B .C .A .【解析】 从前到后的3面依次有2块、5块、7块,因此还剩162572---=块,为可看见的1块与其下方的1块.由此易知正视图、俯视图、左视图分别能看到7块、9块、8块,此外离我们最近的2块有两个面从6个方向均无法看到,综上共可看到()7982250++⨯+=个面,表面积为22250200cm ⨯=.例 1.2.4 图中的立体是由大小相同的若干单位正方体积木搭成的.这样的积木一共有多少【答案】 37;三视图如下图所示;102【解析】 将此图分为从左到右的5层,分别有16、9、5、6、1块,故共有16956137++++=块.三视图见答案,分别可看见17、15、16块,其中左视图有3块“被遮挡”,因此表面积为()17151632102+++⨯=⎡⎤⎣⎦.例1.2.5 图中的立体图形由11个棱长为1的立方块搭成,这个立体图形的表面积为_______.【答案】34【解析】 按一定的顺序,从不同的角度来看这个立体图形的表面的面积. 题模三:已知三视图反推个数例1.3.1 这个图形最少是由( )个正方体整齐堆放而成的.正视图 俯视图 左视图A.12B.13C.14D.15【答案】B【解析】从上面看下去,最少需要:122412113++++++=.例1.3.2此图是某几何体从正面和左面看到的图形.若该几何体是由若干个棱长为1的正方体垒成的,则这个几何体的体积最小是________.【答案】6【解析】根据正视图,理论上最少需要6块.而6块可以构造出来,例如,其俯视图如下图所示.因此,体积最小为3166⨯=.例 1.3.3一个立体图形,从前面,上面,右边三个方向看到的图形都如图所示,是一个样的,那么该立体图形最多由__________块小立方体组成.【答案】23【解析】按由上到下逐层分析,各层的小立方体数目分别不超过1个、4个、8个、10个,所以该立体图形最多由23个小立方体组成.例 1.3.4有一些大小相同的正方形木块堆成一堆,从上往下看是图3-1,从前往后看是图3-2,从左往右看是图3-3,那么这堆木块最多有多少块?最少有多少块?1412212从正面看从左面看【答案】16,13【解析】43416+⨯=块,424113+⨯+=块.这堆木块最多有16块,最少有13块.例1.3.5地上有一堆小立方体,从上面看时如图1所示,从前面看时如图2所示,从左边看时如图3所示.这一堆立方体一共有几个?如果每个小立方体的棱长为1厘米,那么这堆立方体所堆成的立体图形表面积为多少平方厘米?【答案】10个;42平方厘米【解析】采用在俯视图上标数的方法来求解,只要知道俯视图上的每格有几块小立方体,就可以很轻松的得到这堆立方体所形成的立体图形的样子.首先从俯视图很容易看出,有3个格子里是没有小立方体的,而其他6个格子里至少有一个小立方体.如下图,将所得信息填入俯视图中.结合俯视图和主视图,不难看出,有两格只有1块小立方体.将所得信息填入俯视图中.同样的,结合俯视图和左视图,又可以知道有一格只有1块小立方体.将所得信息填入俯视图中.图1 图2 图3从前面看1001我们来继续考虑,左视图中最左边一排有2块小立方体,所以俯视图左上角处有2块小立方体.将所得信息填入俯视图中.同理,主视图最右边一排有2块小立方体,所以俯视图最右边中间处有2块小立方体.将所得信息填入俯视图中.不难看出,俯视图中最后剩下的那块有3个小立方体,所以俯视图中每格的小立方体数如下:于是这一堆立方体一共有21321110+++++=个. 接着很容易得到这个立体图形的样子,如下图.上下各能看到6个面,前后各能看到6个面,左右各能看到6个面,同时注意到立体图形的中间共有6个会互相遮挡的面,所以表面积是()2666642⨯+++=平方厘米.从左边看1 0 0 012 1 0 0 012 1 0 0 2 0 112 1 03 0 2 011随练1.1将一正方体纸盒沿右图所示的粗实线剪开,展开成平面图,其展开图的形状为().A.A图B.B图C.C图D.D图【答案】B【解析】竖向只剪了1刀,故前、后、左、右四个面应在一条线上,排除A、D.易知上、下两面不在一条线上,排除C,故选B.随练1.2水平放置的正方体的六个面分别用“前面、后面、上面、下面、左面、右面”表示.如下图,是一个正方体的平面展开图,若图中的“似”表示正方体的前面,“锦”表示右面,“程”表示下面.则“祝”、“你”、“前”分别表示正方体的________________________.【答案】后面、上面、左面【解析】易知你、程相对,前、锦相对,祝、似相对,因此“祝”、“你”、“前”分别表示正方体的后面、上面、左面.随练1.3小明把五颗完全相同的骰子拼摆成一排(如图),那么这五颗骰子底面上的点数之和是__________.【答案】16【解析】根据已知推出(4,5)(1,3)(2,6)互为对立面,所以这五颗骰子底面上的点数之和是6152216++++=.随练1.4右图是由八个相同的小正方体组成而成的几何体,则从正面观察,得到的平面图随堂练习形是__________.序号)【答案】 ②【解析】 从正面看到图②,从上面看到图①,从右面看到图③.所以正确答案是图②.随练1.5 由棱长为1的正方体搭成如图所示的图形,共有__________个正方体,它的表面积是__________.【答案】 10;34【解析】 第一层有8个,第二层有2个,共10个.其三视图分别能看到4、5、8个,故表面积为()11458234⨯⨯++⨯=.随练1.6 如图,有9个边长为1米的正方体,如图所示堆成一个立体图形.该立体图形的表面积等于__________平方米.【答案】 38【解析】 利用三视图.从前面、右面、上面看依次如图所示.所以该立体图形的表面积是()26672138++⨯⨯=平方米.随练1.7 如图6,用若干个棱长为1的小正方体堆成一个大的几何体,这个几何体的表面积(含底面积)是__________.① ② ③ ④【答案】90【解析】根据三视图,大的几何体的表面积等于正视图面积+俯视图面积+右视图面积的2倍,所以是()2++⨯⨯=.1415162190随练 1.8用棱长是1厘米的小立方体拼成如图所示的立体图形,这个图形的表面积是__________平方厘米.【答案】46平方厘米【解析】如图1,从立体图形上方和下方看去,看到的都是9块小正方形.面积是9平方厘米.图1图2从四个侧面看去,看到的是图2形式的7块小正方形,面积是7平方厘米.所以立体图形的表面积为927446⨯+⨯=平方厘米.随练1.9把若干个棱长为1厘米的小正方体木块搭成一个图形,从上面和前面看到的都是如图所示的情形,这个图形最多需要__________个这样的小正方体,最少需要__________个这样的小正方体.【答案】9;7【解析】由从上方看到的结果可知第一层必有5个,且第二层至多5个;由从前面看到的结果可知共有2层,且第二层至少2个.再结合两个视图可知第二层至多4个.综上,最多9个,最少7个.作业1一个数学玩具的包装盒是正方体,其表面展开图如下.现在每方格内都填上相应的数字.已知将这个表面展开图沿虚线折成正方体后,相对面的两数之和为“3”,则填在A、B、C内的三个数字依次是_____________.【答案】3,1,2【解析】正方体的平面展开图中,相对面之间一定隔着一个正方形,所以在此正方体上与“A”相对的面上的数是“0”.与“B”相对的面上的数是“2”.与“C”相对的面上的数是“1”.所以A、B、C内的三个数字依次是3,1,2.作业2把1至6各一个分别写在正方形的六个面上,每个面只写一个数字,且1与4相对,2与5相对,3与6相对,从某个角度看到的三个面上的数字如图(a)所示,从另一个角度看到的三个面如图(b)所示,那么图(b)中的“?”代表的数字是___________.A.2B.3C.4D.5【答案】A【解析】如图,4对面是1,所以在图a中把4翻到底面,顶部变成了1,如图b,而5C 2B 0A 1自我总结课后作业对面是2,所以当6转到正面时,5在左侧,右侧自然是2了,故答案是2..作业3下图由一个正五边形,五个长方形,五个等边三角形组成,它是一个立体图形的平面展开图,那么这个立体图形有__________条棱.【答案】20【解析】此立体图形,示意图如上:共20条棱.作业4用若干个棱长为1cm的小正方体码放成如图所示的立体,则这个立体的表面积(含下底面面积)等于___________2cm.【答案】60【解析】根据三视图,我们可知,此立体图形的前面与后面,左面与右面,上面与下面的表面积分别相等.所以我们只要知道前面有11个正方形,右面有8个正方形,上面有11个面,就可求出它露在外面的面共计()11811260++⨯=个正方形,所以它的表面积是2260160cm⨯=.作业5如图,把19个边长为1厘米正方体重叠起来堆成如图所示的立方体,这个立方体的表面积是______平方厘米.【答案】54【解析】从上下左右前后六个方向看,分别可以看到9、9、8、8、10、10个小正方形面,所以总的表面积为54平方厘米.作业6图中的立体是由大小相同的若干单位正方体积木搭成的.这样的积木一共有多少块?画出它的三视图,表面积是多少?【答案】30;三视图如下图所示;76【解析】将此图分为从左到右的4层,分别有11、7、5、7块,故共有1175730+++=块.三视图见答案,分别可看见13、12、11块,其中左视图有2块“被遮挡”,因此表面积为()1312112276+++⨯=⎡⎤⎣⎦.作业7由若干个相同的正方体木块搭成的立体,从正面和左面看到的图形都是右图,搭这样的立体,最少用()个这样的木块.A.4B.5C.6D.8【答案】A【解析】按如图方式摆放即可.正视图俯视图左视图作业8由若干个棱长为1的正方体堆成的立体图形,其正视图、俯视图和左视图如下所示,请问这个立体图形体积是________.正视图俯视图左视图【答案】5【解析】由正视图和左视图可知共两层,且顶层只有1块,由俯视图可知底层有4块,故共有5块,体积为5.作业9一仓库里堆放着若干个完全相同的正方体货箱,这堆货箱的三视图如图所示,这堆真方体货箱共有______________个.【答案】9【解析】俯视图确定基座,分析每块上的高度.。
精锐教育学科教师辅导教案学员编号:年级:高三课时数:3学员:辅导科目:数学学科教师:欢授课类型T-几何体的三视图和直观图T–几何体的表面积和体积T-空间几何体的综合计算授课日期及时段教学容空间几何体的三视图(★)情境引入一、.对于空间几何体,可以有不同的分类标准,你能从不同的方面认识柱、锥、台、球等空间几何体吗?你分类的依据是什么?1、几种基本空间几何体的结构特征结构特征图例棱柱(1)两底面相互平行,其余各面都是平行四边形;(2)侧棱平行且相等.圆柱(1)两底面相互平行;(2)侧面的母线平行于圆柱的轴;(3)是以矩形的一边所在直线为旋转轴,其余三边旋转形成的曲面所围成的几何体.棱锥(1)底面是多边形,各侧面均是三角形;(2)各侧面有一个公共顶点.圆锥(1)底面是圆;(2)是以直角三角形的一条直角边所在的直线为旋转轴,其余两边旋转形成的曲面所围成的几何体.棱台(1)两底面相互平行;(2)是用一个平行于棱锥底面的平面去截棱锥,底面和截面之间的部分.圆台(1)两底面相互平行;(2)是用一个平行于圆锥底面的平面去截圆锥,底面和截面之间的部分.球(1)球心到球面上各点的距离相等;(2)是以半圆的直径所在直线为旋转轴,半圆面旋转一周形成的几何体.思考:柱、锥、台几何体有什么在的联系??2、.为了研究空间几何体,我们需要在平面上画出空间几何体. 空间几何体有哪些不同的表现形式?答:三视图和直观图1.中心投影与平行投影:①投影法的提出:物体在光线的照射下,就会在地面或墙壁上产生影子。
人们将这种自然现象加以科学的抽象,总结其中的规律,提出了投影的方法。
②中心投影:光由一点向外散射形成的投影。
其投影的大小随物体与投影中心间距离的变化而变化,所以其投影不能反映物体的实形.③平行投影:在一束平行光线照射下形成的投影. 分正投影、斜投影.→讨论:点、线、三角形在平行投影后的结果.2.柱、锥、台、球的三视图:.1. “视图”是将物体按正投影法向投影面投射时所得到的投影图. 光线自物体的前面向后投影所得的投影图成为“正视图”,自左向右投影所得的投影图称为“侧视图”,自上向下投影所得的图形称为“俯视图”. 用这三种视图即可刻划空间物体的几何结构,称为“三视图”.2. 画三视图之前,先把几何体的结构弄清楚,确定一个正前方,从几何体的正前方、左侧(和右侧)、正上方三个不同的方向看几何体,画出所得到的三个平面图形,并发挥空间想象能力. 在绘制三视图时,分界线和可见轮廓线都用实线画出,被遮挡的部分用虚线表示出来.3. 三视图画法规则:(1)高平齐:正视图和侧视图的高保持平齐;宽相等:侧视图的宽和俯视图的宽相等;长对正:正视图和俯视图的长对正。
数学知识点:空间几何体的三视图_知识点总结光由一点向外散射形成的投影叫做中心投影,其投影的大小随物体与投影中心间距离的变化而变化。
平行投影:在一束平行光线照射下形成的投影叫做平行投影。
在平行投影中,投影线正对着投影面时,叫做正投影,否则叫做斜投影。
空间几何体的三视图:光线从几何体的前面向后面正投影,得到投影图,叫做几何体的正视图;光线从几何体的左面向右面正投影,得到投影图,叫做几何体的侧视图;从几何体的上面向下面正投影,得到投影图,高考地理,叫做几何体的俯视图。
几何体的正视图、侧视图、俯视图统称为几何体的三视图。
注:正视图反映了物体上下、左右的位置关系,即反映了物体的高度和长度;俯视图反映了物体左右、前后的位置关系,即反映了物体的长度和宽度;侧视图反映了物体上下、前后的位置关系,即反映了物体的高度和宽度。
平行投影与中心投影的区别和联系:①平行投影的投射线都互相平行,中心投影的投射线是由同一个点发出的.如图所示,②平行投影是对物体投影后得到与物体等大小、等形状的投影;中心投影是对物体投影后得到比原物体大的、形状与原物体的正投影相似的投影.③中心投影和平行投影都是空间图形的基本画法,平行投影包括斜二测画法和三视图.中心投影后的图形与原图形相比虽然改变较多,但直观性强,看起来与人的视觉效果一致,最像原来的物体.④画实际效果图时,一般用中心投影法,画立体几何中的图形时一般用平行投影法.画三视图的规则:①画三视图的规则是正侧一样高,正俯一样长,俯侧一样宽.即正视图、侧视图一样高,正视图、俯视图一样长,俯视图、侧视图一样宽;②画三视图时应注意:被挡住的轮廓线画成虚线,能看见的轮廓线和棱用实线表示,不能看见的轮廓线和棱用虚线表示,尺寸线用细实线标出;D表示直径,R表示半径;单位不注明时按mm计;③对于简单的几何体,如一块砖,向两个互相垂直的平面作正投影,就能真实地反映它的大小和形状.一般只画出它的正视图和俯视图(二视图).对于复杂的几何体,三视图可能还不足以反映它的大小和形状,还需要更多的投射平面.。
立体几何和三视图一、知识点回顾1、空间几何体的三视图定义三视图:正视图(光线从几何体的前面向后面正投影);侧视图(从左向右)、 俯视图(从上向下)注:正视图反映了物体上下、左右的位置关系,即反映了物体的高度和长度; 俯视图反映了物体左右、前后的位置关系,即反映了物体的长度和宽度;侧视图反映了物体上下、前后的位置关系,即反映了物体的高度和宽度。
▲长对正,高平齐 ,宽相等2、柱体、锥体、台体的表面积与体积(1)几何体的表面积为几何体各个面的面积的和。
(2)特殊几何体表面积公式(c 为底面周长,h 为高,'h 为斜高,l 为母线)ch S =直棱柱侧面积 rh S π2=圆柱侧 '21ch S =正棱锥侧面积 rlS π=圆锥侧面积')(2121h c c S +=正棱台侧面积 l R r S π)(+=圆台侧面积 ()l r r S +=π2圆柱表()l r r S +=π圆锥表 ()22R Rl rl r S +++=π圆台表(3)柱体、锥体、台体的体积公式V Sh =柱 2V Sh r h π==圆柱 13V Sh =锥 h r V 231π=圆锥'1()3V S S h =台'2211()()33V S S h r rR R h π=+=++圆台二、专题讲解1、空间角问题(1)直线与直线所成的角 ①两平行直线所成的角:规定为 0。
②两条相交直线所成的角:两条直线相交其中不大于直角的角,叫这两条直线所成的角。
③两条异面直线所成的角:过空间任意一点O ,分别作与两条异面直线a ,b 平行的直线b a '',,形成两条相交直线,这两条相交直线所成的不大于直角的角叫做两条异面直线所成的角。
(2)直线和平面所成的角①平面的平行线与平面所成的角:规定为 0。
②平面的垂线与平面所成的角:规定为90。
③平面的斜线与平面所成的角:平面的一条斜线和它在平面内的射影所成的锐角,叫做这条直线和这个平面所成的角。
①三视图包含正视图、侧视图和俯视图.②光线从几何体的前面向后面正投影,得到的投影图叫该几何体的正视图(又称主视图);光线从几何体的左面向右面正投影,得到的投影图叫该几何体的侧视图(又称左视图);光线从几何体的上面向下面正投影,得到的投影图叫该几何体的俯视图.③三视图的位置关系:一般地,侧视图在正视图的右边;俯视图在正视图的下边.④投影规律:(1)正视图反映了物体上下、左右的位置关系,即反映了物体的高度和长度;俯视图反映了物体左右、前后的位置关系,即反映了物体的长度和宽度;侧视图反映了物体上下、前后的位置关系,即反映了物体的高度和宽度.(2)一个几何体的正视图和侧视图高度一样,正视图和俯视图长度一样,侧视图和俯视图宽度一样,即正、俯视图——长对正;主、侧视图——高平齐;俯、侧视图——宽相等.画组合体的三视图时要注意的问题:(1)要确定好主视、侧视、俯视的方向,同一物体三视的方向不同,所画的三视图可能不同.(2)判断简单组合体的三视图是由哪几个基本几何体生成的,注意它们的生成方式,特别是它们的交线位置.(3)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,分界线和可见轮廓线都用实线画出,不可见轮廓线,用虚线画出. (4)要检验画出的三视图是否符合“长对正、高平齐、宽相等”的基本特征,即正、俯视图长对正;正、侧视图高平齐;俯、侧视图宽相等,前后对应.对近年新高考试题进行研究,是高中数学教学方向的重要参照之一。
研究高考立体几何考查的三视图试题可以发现,大部分是已知部分(或全部)三视图,进而考查立体图形直观图的还原及计算问题。
对近年新高考试题进行研究,是高中数学教学方向的重要参照之一。
下面就立体几何的三视图出题做一些分析,希望对读者有所帮助。
研究高考立体几何考查的三视图试题可以发现,大部分是已知部分(或全部)三视图,进而考查立体图形直观图的还原及计算问题。
笔者认为主要包括以下这几类:一、已知部分三视图,考查还原为原来立体图形的直观图例:(2011年高考浙江卷理科3)若某几何体的三视图如图所示,则这个几何体的直观图可以是点评:此题关键在考察学生的观察能力和空间想象能力。
专题1空间立体几何的三视图、表面积和体积【考点点击】1.以选择、填空题形式考查空间位置关系的判断,及文字语言、图形语言、符号语言的转换,难度适中;2.以熟悉的几何体为背景,考查多面体或旋转体的侧面积、表面积和体积计算,间接考查空间位置关系的判断及转化思想等,常以三视图形式给出几何体,辅以考查识图、用图能力及空间想象能力,难度中等.3.几何体的三视图与表(侧)面积、体积计算结合;【重点知识】一、空间几何体1.柱体、锥体、台体、球的结构特征名称几何特征棱柱①有两个面互相平行(底面可以是任意多边形);②其余各面都是平行四边形,并且每相邻两个四边形的公共边互相平行棱锥①有一个面是多边形(底面);②其余各面是有公共顶点的三角形.棱台①底面互相平行;②所有侧棱延长后交于一点(即原棱锥的顶点)圆柱①有两个互相平行的圆面(底面);②有一个侧面是曲面(母线绕轴旋转一周形成的),且母线与底面垂直圆台①底面互相平行;②有一个侧面是曲面,可以看成母线绕轴旋转一周形成的球①有一个曲面是球面;②有一个球心和一条半径长R,球是一个几何体(包括内部),可以看成半圆以它的直径所在直线为旋转轴旋转一周形成的2.柱体、锥体、台体、球的表面积与体积名称体积表面积棱柱V棱柱=Sh(S为底面积,h为高)S棱柱=2S底面+S侧面棱锥V棱锥=13Sh(S为底面积,h为高)S棱锥=S底面+S侧面棱台V棱台=13h(S+SS′+S′)S棱台=S上底+S下底+S侧面圆柱V圆柱=πr2h(r为底面半径,h为高)S圆柱=2πrl+2πr2(r为底面半径,l为母线长)圆锥V圆锥=13πr2h(r为底面半径,h为高)S圆锥=πrl+πr2(r为底面半径,l为母线长)圆台V圆台=13πh(r2+rr′+r′2)S圆台=π(r+r′)l+πr2+πr′2球V球=43πR3(R为球的半径)S球=4πR2(R为球的半径)3.空间几何体的三视图和直观图(1)空间几何体的三视图三视图的正视图、侧视图、俯视图分别是从物体的正前方、正左方、正上方看到的物体轮廓线的正投影围成的平面图形,三视图的画法规则为“长对正、高平齐、宽相等”.(2)空间几何体的直观图空间几何体直观图的画法常采用斜二测画法.用斜二测画法画平面图形的直观图规则为“轴夹角45°(或135°),平行长不变,垂直长减半”.4.几何体沿表面某两点的最短距离问题一般用展开图解决;不规则几何体求体积一般用割补法和等积法求解;三视图问题要特别留意各种视图与观察者的相对位置关系.【考点分析】考点一空间几何体的结构【例1】已知正三棱锥PABC ,点P ,A ,B ,C 都在半径为3的球面上,若PA ,PB ,PC 两两相互垂直,则球心到截面ABC 的距离为________.【答案】33【解析】正三棱锥PABC 可看作由正方体PADCBEFG 截得,如图所示,PF 为三棱锥PABC 的外接球的直径,且PF ⊥平面ABC.设正方体棱长为a ,则22,2,1232=====BC AC AB a a ,3223222221=⨯⨯⨯=∆ABC S ,由,PAC B ABC P V V --=得222213131⨯⨯⨯⨯=⋅∆ABC S h ,所以332=h 因此球心到平面ABC 得距离为33考点二三视图、直观图【例2】下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 )20π(B )24π(C )28π(D )32π【答案】C【解析】由题意可知,圆柱的侧面积为12π2416πS =⋅⋅=,圆锥的侧面积为2π248πS =⋅⋅=,圆柱的底面面积为23π24πS =⋅=,故该几何体的表面积为12328πS S S S =++=,故选C.【例3】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+25D .5【答案】C【解析】该三棱锥的直观图如图所示:过D 作DE ⊥BC ,交BC 于E ,连接AE ,则BC =2,EC =1,AD =1,ED =2,ABCABD ACD BCD S S S S S ∆∆∆∆+++=表5225221152115212221+=⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯=考点三几何体的表面积【例4】长方体的长、宽、高分别为3,2,1,其顶点都在球O 的球面上,则球O 的表面积为【答案】14π.【解析】球的直径是长方体的体对角线,所以222232114,4π14π.R S R =++===【例5】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相互垂直的半径.若该几何体的体积是328π,则它的表面积是()(A )17π(B )18π(C )20π(D )28π【答案】A【解析】该几何体直观图如图所示:是一个球被切掉左上角的81,设球的半径为R ,则32834873ππ=⨯=R V ,解得R 2=,所以它的表面积是87的球面面积和三个扇形面积之和πππ172413248722=⨯⨯+⨯⨯=S 故选A .考点四几何体的体积【例6.】已知圆柱的高为1,它的两个底面的圆周在直径为2的同一个球的球面上,则该圆柱的体积为()A .πB .3π4C .π2D .π4【答案】B【解析】绘制圆柱的轴截面如图所示,由题意可得:11,2AC AB ==,结合勾股定理,底面半径2213122r ⎛⎫=-= ⎪⎝⎭,由圆柱的体积公式,可得圆柱的体积是2233ππ1π24V r h ⎛==⨯⨯= ⎝⎭,故选B.考点五与球的组合体问题纵观近几年高考对于组合体的考查,重点放在与球相关的外接与内切问题上.要求学生有较强的空间想象能力和准确的计算能力,才能顺利解答.从实际教学来看,这部分知识是学生掌握最为模糊,看到就头疼的题目.分析原因,除了这类题目的入手确实不易之外,主要是学生没有形成解题的模式和套路,以至于遇到类似的题目便产生畏惧心理.本文就高中阶段出现这类问题加以类型的总结和方法的探讨.【例7】棱长为1的正方体1111ABCD A B C D -的8个顶点都在球O 的表面上,E F ,分别是棱1AA ,1DD 的中点,则直线EF 被球O 截得的线段长为()A .22B .1C .212+D .2解:由题意可知,球为正方体的外接球.平面11AA DD 截面所得圆面的半径12,22AD R ==11EF AA DD ⊂ 面,∴直线EF 被球O 截得的线段为球的截面圆的直径22R =.【例8】正四棱柱1111ABCD A B C D -的各顶点都在半径为R 的球面上,则正四棱柱的侧面积有最值,为.【例9】在正三棱锥S ABC -中,M N 、分别是棱SC BC 、的中点,且AM MN ⊥,若侧棱23SA =,则正三棱锥S ABC -外接球的表面积是.解:如图,正三棱锥对棱相互垂直,即,AC SB ⊥又,,,.SB MN MN AC MN AM MN SAC ∴⊥⊥∴⊥∥又平面于是,,,SB SAC SB SA SB SC ⊥∴⊥⊥平面从而.SA SC ⊥此时正三棱锥S ABC -的三条侧棱互相垂直并且相等,故将正三棱锥补形为正方体.球的半径23,3,436.2R SA R S R ππ=∴=∴==【例10】一个几何体的三视图如图所示,其中主视图和左视图是腰长为1的两个全等的等腰直角三角形,则该几何体的外接球的表面积为()A .12πB .C .3πD .【答案】C【解析】把原来的几何体补成以DA DC DP 、、为长、宽、高的长方体,原几何体四棱锥与长方体是同一个外接球,2=R l ,=2R ,234434S R πππ==⨯=球.【例11】在三棱锥P -ABC 中,PA =,侧棱PA 与底面ABC 所成的角为60°,则该三棱锥外接球的体积为()A .πB.3π C.4πD.43π解:如图所示,过P 点作底面ABC 的垂线,垂足为O ,设H 为外接球的球心,连接,,AH AO 因60,PAO PA ∠== 故2AO =,32PO =又△AHO 为直角三角形,222,,AH PH r AH AO OH ==∴=+22233344(),1,1.2233r r r V ππ∴=+-∴=∴=⨯=【例12】矩形ABCD 中,4,3,AB BC ==沿AC 将矩形ABCD 折成一个直二面角B ACD --,则四面体ABCD 的外接球的体积是()A.π12125 B.π9125C.π6125D.π3125解:由题意分析可知,四面体ABCD 的外接球的球心落在AC 的中点,此时满足,OA OD OB OC ===522AC R ∴==,343V R π=1256π=.【总结归纳】1个特征——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。
1.2空间几何体的三视图和直观图(第一课时)教学设计一、教学内容分析(一)教材地位和作用三视图是立体几何的基础之一,画出空间几何体的三视图并能将三视图还原为直观图,是建立空间观念的基础和训练学生几何直观能力的有效手段。
在近几年的高考考查中,利用三视图求直观图体积或表面积的题型屡见不鲜,这种题型的本质即为由三视图还原直观图,所以要求学生掌握由三视图还原直观图这部分内容显得尤其重要。
三视图对部分对学生的逻辑思维能力和空间想象能力提出了较高的要求,使学生谈“图”色变。
本节课是普通高中新课程人教版《必修2》第一章第二节第一课时的内容,是在学习空间几何体的结构特征之后,直观图之前,尚未学习点、直线、平面位置关系的情况下教学的。
学生在义务教育阶段,已经初步接触了正方体、长方体的几何特征以及简单几何体的表面积、体积的计算,会从不同的方向看物体得到不同的视图的方法。
与初中教学内容相比较,本节增加学习了台体的有关内容,简单组合体涉及柱体、锥体、台体以及球体,比义务教育阶段数学课程“空间与图形”部分呈现的组合体多。
通过本节知识的学习,为下一章点、直线、平面之间的位置关系学习打下基础,同时有利于培养学生空间想象能力,几何直观能力的,有利于培养学生学习立体几何的兴趣,体会数学的实用价值。
(二)教学内容及结构本章的主要内容是认识空间图形,通过对空间几何体的整体把握,培养和发展空间想象能力。
从学生熟悉的物体入手,使学生对物体形状的认识由感性上升到理性;通过三视图和直观图的学习,进一步认识空间几何体的结构。
本节课教材从了解中心投影和平行投影出发介绍三视图是利用三个正投影来表示空间几何体的的方法,并给出三视图的概念及作图规则。
要求学生能画出简单空间图形的三视图,能识别上述的三视图所表示的立体模型。
在此基础上,学习画出简单组合体(长方体、球、圆柱、圆锥、棱柱等的简易组合)的三视图,并识别三视图所表示的简单组合体。
(三)教学重难点1、重点:(1)画出空间几何体及简单组合体的三视图,(2)给出三视图,还原或想象出原实际图的结构特征,体会三视图的作用。
三视图
为了使空间图形的直观图更准确地反映空间图形的大小和形状,往往需要把图形向几个不同的平面分别作正投影,然后把这些投影图放在同一个平面内,并有机地结合起来表示物体的形状和大小。
通常,总是选取三个两两互相垂直的平面作为投影面。
一个投影面水平放置,叫做水平投影面,投影到这个平面内的图形叫作俯视图。
一个投影面放置在正前方,这个投影面叫作直立投影面,投影到这个平面内的图形叫作正视图。
和直立、水平两个投影面都垂直的投影面叫作侧立投影面,通常把这个平面放在直立投影面的右侧,投影到这个平面内的图形叫作左视图。
将空间图形向这三个平面作正投影,然后把这三个投影按一定的布局放在一个平面内,这样构成的图形叫作空间图形的三视图。
画三视图的规则:
1,首先确定正视、俯视、左视的方向。
同一几何体,相对我们的角度不同,其三视图也不同,应确立主视、俯视方向,从而确立左视方向,这样才能找到投射面并画出三个方向上的几何体外轮廓投影,即得三视图。
2,主视图、俯视图、左视图的联系是:“长对正,高平齐,宽相等”,保持固定位置有利于作图。
3,被挡住的轮廓线画出虚线,看到的轮廓线画成实线。
作图步骤:
1,确定视图方向;
2,布置视图;
3,先画出能反映物体真实形状的一个视图;
4,运用“长对正、高平齐、宽相等”的原则画出其他视图;
5,检查,加深,加粗。
简单组合体的三视图
组合体的生成方式:
由三视图还原成实物图(直观图)。
2013届高三三轮立体几何专题训练(二)
—空间几何体 点、线、面位置关系 三视图
1.一梯形的直观图是一个如右图所示的等腰梯形,且该梯形面积为2,
则原梯形的面积为( )
A .2 B. 2 C .2 2 D .4
2.已知直线l ⊥平面α,直线m ∈平面β,则“//l m ”是“αβ⊥”的 ( ) A 、充要条件 B 、必要条件 C 、充分条件 D 、既不充分又不必要条件
3.m 、n 是不同的直线,α、β、γ是不同的平面,有以下四命题:① 若γαβα//,//,则γβ//; ②若αβα//,m ⊥,则β⊥m ; ③ 若βα//,m m ⊥,则βα⊥; ④若α⊂n n m ,//,则α//m . 其中真命题的序号是 ( )
A .①③
B .①④
C .②③
D .②④
4.设,m n 是不同的直线,,αβ是不同的平面,下列命题中正确的是( )
A .若//,,m n m n αβ⊥⊥,则αβ⊥
B .若//,,m n m n αβ⊥⊥,则//αβ
C .若//,,//m n m n αβ⊥,则α⊥β
D .若//,,//m n m n αβ⊥,则//αβ
5.将边长为a 的正方形ABCD 沿对角线AC 折起,使BD a = ,则三棱锥D ABC -的体积为( )
A. 36a
B. 312a
C.
D. 312
6.已知三棱锥S ABC -的所有顶点都在球O 的球面上,ABC ∆是边长为1的正三角形,SC 为球O 的直径,且2SC =,则此棱锥的体积为 ( )
A 、
6 B 、6 C 、3 D 、2
7.在棱长为1的正方体1111ABCD A B C D -中,点1P ,2P 分别是线段AB ,1BD (不包括端点)上的动点,且线段12P P 平行于平面11A ADD ,则四面体121PP AB 的体积的最大值是 ( ) A .
124 B .112 C .16 D .1
2
8.正方体ABCD-A 1B 1C 1D 1中,点P 在侧面BCC 1B 1及其边界上运动,并且总保持AP ⊥BD 1,则动点P 的轨
迹为( )
A 、线段
B 1
C B 、 BB 1的中点与CC 1中点连成的线段 C 、线段BC 1
D 、CB 中点与B 1C 1中点连成的线段
9.已知正方形ABCD
的边长为ABC ∆沿对角线AC 折起,使平面ABC ⊥平面ACD ,得到如下图所示的三棱锥B ACD -,若O 为AC 边的中点,,M N 分别为线段,DC BO 上的动点(不包括端点),且BN CM =,设BN x =,则三棱锥N AMC -的体积()y f x =的函数图像大致是( )
10.如下图,正方体1111ABCD A BC D -中,,E F 是
AB 的三等分点,,G H 是 CD 的三等分点,,M N 分别是,BC EH 的中点,则四棱锥1A FMGN -的 侧视图为 ( )
11.已知三棱锥的正视图与俯视图如右图所示,
俯视图是边长为2的正三角形,则该三棱锥的 侧视图可能为( )
12.一个几何体按比例绘制的三视图如右图所示(单位:m ),则该几何体的体积为( ) B
第12题图
13、已知以下三视图中有三个同时表示某一个三棱锥,则不是该三棱锥的三视图是( )
C
14.某四面体的三视图如下图所示.该四面体的六条棱的长度中,最大的是( )
D 、
15.如上图,若一个空间几何体的三视图中,正视图和侧视图都是直角三角形,其直角边均为1,则该几何体的表面积为( )
A 、1+、2+、
1
3
D 、216.已知四棱锥P ABCD -的三视图如图右图所示,则
四棱锥P ABCD -的四个侧面中面积最大的是( A .3 B .C .6 D .8
17.已知一个空间几何体的三视图如图所示,根据图中标出的尺寸,可得这个几何体的全面积为( ) A. 10+ B .10++ C. 14+ D. 14++
第17题图
18.如右图为水平放置的正方形ABCO
中点B 的坐标为(2,2)直观图中,顶点'
B 到'
x 19 ; (1
(2)经过空间一点一定可做一平面与两异面直线都平行;
(3)已知平面,αβ,直线,a b ,若a αβ=I ,b a ⊥,则b α⊥; (4)两个侧面两两全等的四棱柱为直四棱柱;
(5)底面是等边三角形,侧面都是等腰三角形的三棱锥是正三棱锥
20.已知,m n 是两条不同直线,αβγ,
,是三个不同平面,下列命题中正确的有 . ①m n m n αα若,
,则‖‖‖; ②αγβγαβ⊥⊥若,,则‖; ③m m αβαβ若,
,则‖‖‖; ④m n m n αα⊥⊥若,,则‖. 21.设长方体的长,宽,高分别为2,
,a a a ,
其顶点都在一个球面上,则该球的表面积为 ; 22.如图,半径为R 的球O 中有一内接圆柱,当圆柱的侧面积最大时,球的表面积与该圆柱的侧面积之
差是 ; 23.四面体的一条棱长为x ,其它各棱长为1,若把四面体的体积V 表示成x 的函数()f x ,则()f x 的增区间为 ,减区间为 ; 24.三棱锥D ABC -及其三视图中的主视图和左视图如右图 所示,则棱BD 的长为_________ ;
25.如下图是一个几何体的三视图,根据图中的数据,可得该几何体的体积是___________; .
26.设某几何体的三视图如上图(尺寸的长度单位为:m ),若该几何体的各个顶点都在同一球面上,则此球的表面积等于 2
m (答案用含有π的式子表示)
第
第24题图。