吉林省人教A版高中数学必修二1.2.3空间几何体的直观图同步练习(考试)
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1.2.3空间几何体的直观图时间:30分钟,总分:70分 班级: 姓名: 一、选择题 (共6小题,每题5分,共30分) 1.在斜二测画法的规则下,下列结论正确的是( )A .角的水平放置的直观图不一定是角B .相等的角在直观图中仍然相等C .相等的线段在直观图中仍然相等D .若两条线段平行,且相等,则在直观图中对应的两条线段仍然平行且相等 【答案】D【解析】由斜二测画法,得若两条线段平行,且相等,则在直观图中对应的两条线段仍然平行且相等,故选D.2.AB =2CD ,AB ∥x 轴,CD ∥y 轴,已知在直观图中,AB 的直观图是A ′B ′,CD 的直观图是C ′D ′,则( )A .A ′B ′=2C ′D ′ B .A ′B ′=C ′D ′ C .A ′B ′=4C ′D ′ D .A ′B ′=12C ′D ′【答案】C【解析】因为AB ∥x 轴,CD ∥y 轴,所以AB =A ′B ′,CD =2C ′D ′, 所以A ′B ′=AB =2CD =2(2C ′D ′)=4C ′D ′.3.已知一个正方形的直观图是一个平行四边形,其中有一边长为4,则此正方形的面积是( )A.16B.64C.16或64D.都不对 【答案】C【解析】根据直观图的画法,平行于x 轴的线段长度不变,平行于y 轴的线段变为原来的一半,于是长为4的边如果平行于x 轴,则正方形边长为4,面积为16,边长为4的边如果平行于y 轴,则正方形边长为8,面积是64.4.三角形ABC 的斜二侧直观图如图所示,则三角形ABC 的面积为( )A 、1B 、2CD 【答案】B【解析】用斜二测画法的法则,可知原图形是一个两边分别在,x y 轴的直角三角形,x 轴上的边长与原图形相等,y 轴上的边长是原图形边长的一半,由此得到平面图形的面积.因为1,245OA OB ACB ==∠=︒,,所以原图形中两直角边长分别为2,2,因此Rt ACB ∆的面积为12222S =⨯⨯=.故选B. 5.一个水平放置的平面图形的直观图是一个底角为45°,腰和上底长均为1的等腰梯形,则该平面图形的面积等于( ) A.2221+B.221+C.21+D.22+ 【答案】D【解析】平面图形是上底长为1,下底长为21+,高为2的直角梯形.计算得面积为22+.故选D 。
人教A版高中数学必修二 1.2.3空间几何体的直观图【同步训练3】一、单选题1. 已知水平放置的△ABC按“斜二测画法”得到如右图所示的直观图,其中B′O′=C′O′=1, A′O′=,那么原△ABC是一个()A.等边三角形B.直角三角形C.三边中只有两边相等的等腰三角形D.三边互不相等的三角形2. 空间几何体的三视图如图所示,则此空间几何体的直观图为()A. B.C. D.3. 一个建筑物上部为四棱锥,下部为长方体,且四棱锥的底面与长方体的上底面尺寸一样,已知长方体的长、宽、高分别为20m、5m、10m,四棱锥的高为8m,若按1︰500的比例画出它的直观图,那么直观图中,长方体的长、宽、高和棱锥的高应分别为()A.4cm, 1cm, 2cm, 1.6cmB.4cm, 0.5cm, 2cm, 0.8cmC.4cm, 0.5cm, 2cm, 1.6cmD.2cm, 0.5cm, 1cm, 0.8cm4. 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.④菱形的直观图是菱形.以上结论,正确的是( )A.①②B.①④C.③④D.①②③④5. 如图所示是一个物体的三视图,则此三视图所描述物体的直观图是()A. B. C. D.6. 如图所示是水平放置的的直观图,轴,,则是()A.直角三角形B.等腰三角形C.等边三角形D.等腰直角三角形7. 如图所示,△A′B′C′是水平放置的△ABC的直观图,则在△ABC的三边及中线AD中,最长的线段是()A.ABB.ADC.BCD.AC参考答案与试题解析人教A版高中数学必修二 1.2.3空间几何体的直观图【同步训练3】一、单选题1.【答案】A【考点】平面图形的直观图两条直线垂直的判定斜二测画法【解析】原△ABC中,BO=OC=1,BC=2AO⊥BC目AO=2AO=√3.在直角△ABO和△ACO中|AB=√BO2+AO2=√1+3=2,AC=2.故△ABC等边三角形【解答】此题暂无解答2.【答案】A【考点】由三视图求体积二次函数的应用函数的最值及其几何意义【解析】选A.由已知中三视图的上部分是锥体,是三棱锥,满足条件的直观图的选项是选项A,由三视图可知,该几何体下部分是一个四棱柱.选项都正确.故选A.【解答】此题暂无解答3.【答案】C【考点】柱体、锥体、台体的体积计算由三视图求体积简单空间图形的三视图【解析】由比例尺可知长方体的长、宽、高和四棱锥的高分别为4cm,1cm,2cm和1.6cm,再结合斜二测画法,可知直观图的相应尺寸应分别为4cm,0.5cm,2cm,1.6cm,故选C.【解答】此题暂无解答【答案】A【考点】斜二测画法类比推理平面图形的直观图【解析】解:斜二测画法不改变平行性,但改变角的大小,所以①②正确,③④错误.【解答】此题暂无解答5.【答案】D【考点】由三视图求体积类比推理二次函数的应用【解析】正视图和左视图可以得到A,俯视图可以得到B和D,结合三视图的定义和作法即可得出选项.【解答】正视图和左视图相同,说明组合体上面是锥体,下面是正四棱柱或圆柱,俯视图可知下面是圆柱.故选:D6.【答案】A【考点】归纳推理平面向量的基本定理类比推理【解析】由直观图得到∠BAC=90∘,且AB=AC,所以△ABC是直角三角形.【解答】因为AB′|′轴,所以∠BAC=90∘,与x′轴平行的线段与原长因为A′B′=A′C′,直观图中与y轴平行的线段是原长度的12度相等,所以(AB+AC.所以△ABC是直角三角形.故选A7.【答案】【考点】平面图形的直观图类比推理演绎推理的基本方法【解析】因为A′B与y’轴重合,B′C’与×轴重合,所以(AB⊥BC,AB=2A′B′,BC=BCL.所以在直角△ABC中,AC为斜边,故AB<AD<AC,BC<AC故选D.【解答】此题暂无解答。
人教版高中数学同步练习1.2.3 空间几何体的直观图一、基础过关 1.下列结论: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然相等; ③相等的线段在直观图中仍然相等;④两条平行线段在直观图中对应的两条线段仍然平行. 其中正确的有( )A .①②B .①④C .③④D .①③④ 2.在用斜二测画法画水平放置的△ABC 时,若∠A 的两边分别平行于x 轴、y 轴,则在直观图中∠A ′等于( ) A .45°B .135°C .90°D .45°或135°3.下面每个选项的2个边长为1的正△ABC 的直观图不是全等三角形的一组是( )4.如图甲所示为一个平面图形的直观图,则此平面图形可能是图乙中的( )5.利用斜二测画法得到: 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; ④菱形的直观图是菱形.以上结论中,正确的是______________.(填序号)6.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为____________.7.如图是一梯形OABC的直观图,其直观图面积为S.求梯形OABC的面积.8.如图所示,已知几何体的三视图,用斜二测画法画出它的直观图.二、能力提升9.如图,正方形O′A′B′C′的边长为1 cm,它是水平放置的一个平面图形的直观图,则原图的周长是()A.8 cm B.6 cmC.2(1+3) cm D.2(1+2) cm10.如图所示的是水平放置的△ABC在直角坐标系的直观图,其中D′是A′C′的中点,且∠A′C′B′≠30°,则原图形中与线段BD的长相等的线段有________条.11.如图所示,为一个水平放置的正方形ABCO,它在直角坐标系xOy中,点B的坐标为(2,2),则在用斜二测画法画出的正方形的直观图中,顶点B′到x′轴的距离为________.12.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.三、探究与拓展13.在水平放置的平面α内有一个边长为1的正方形A′B′C′D′,如图,其中的对角线A′C′在水平位置,已知该正方形是某个四边形用斜二测画法画出的直观图,试画出该四边形的真实图形并求出其面积.答案1.B 2.D 3.C 4.C 5.①② 6.2.57.解 设O ′C ′=h ,则原梯形是一个直角梯形且高为2h .过C ′作C ′D ′⊥O ′A ′于D ′,则C ′D ′=22h . 由题意知12C ′D ′(C ′B ′+O ′A ′)=S .即24h (C ′B ′+O ′A ′)=S . 又原直角梯形面积为S ′=12·2h (C ′B ′+O ′A ′)=h (C ′B ′+O ′A ′)=4S2=22S .所以梯形OABC 的面积为22S .8.解 (1)作出长方体的直观图ABCD -A 1B 1C 1D 1,如图a 所示;(2)再以上底面A 1B 1C 1D 1的对角线交点为原点建立x ′,y ′,z ′轴,如图b 所示,在z ′上取点V ′,使得V ′O ′的长度为棱锥的高,连接V ′A 1,V ′B 1,V ′C 1,V ′D 1,得到四棱锥的直观图,如图b ;(3)擦去辅助线和坐标轴,遮住部分用虚线表示,得到几何体的直观图,如图c.9.A 10.2 11.2212.解 画法:步骤:(1)如图a 所示,在梯形ABCD 中, 以边AB 所在的直线为x 轴,点A 为原点, 建立平面直角坐标系xOy .如图b 所示,画出对应的x ′轴,y ′轴,使∠x ′O ′y ′=45°. (2)在图a 中,过D 点作DE ⊥x 轴,垂足为E .在图b 中, 在x ′轴上取A ′B ′=AB =4 cm ,A ′E ′=AE =323≈2.598 cm ;过点E ′作E ′D ′∥y ′轴,使E ′D ′=12ED =12×32=0.75 cm ,再过点D ′作D ′C ′∥x ′轴,且使D ′C ′=DC =2 cm.(3)连接A ′D ′、B ′C ′,并擦去x ′轴与y ′轴及其他一些辅助线,如图c 所示,则四边形A ′B ′C ′D ′就是所求作的直观图.13.解 四边形ABCD 的真实图形如图所示,∵A ′C ′在水平位置,A ′B ′C ′D ′为正方形,∴∠D ′A ′C ′=∠A ′C ′B ′ =45°,∴在原四边形ABCD 中, DA ⊥AC ,AC ⊥BC , ∵DA =2D ′A ′=2, AC =A ′C ′=2, ∴S 四边形ABCD =AC ·AD =2 2.。
1-2 空间几何体的三视图和直观图同步练习一、选择题1.一条直线在平面上的正投影是( ).A.直线 B.点 C.线段 D.直线或点解析当直线与平面垂直时,其正投影为点,其他位置关系时的正投影均为直线.答案 D2.如图所示图形中,是四棱锥的三视图的是( ).解析A中俯视图为圆不正确;C中正侧视图不是三角形,也不正确;而D中俯视图为三角形,显然不是四棱锥.答案 B3.针对柱、锥、台、球,给出下列命题①如果一个几何体的三视图是完全相同的,则这个几何体是正方体;②如果一个几何体的正视图和俯视图都是矩形,则这个几何体是长方体;③如果一个几何体的三视图都是矩形,则这个几何体是长方体;④如果一个几何体的正视图和侧视图都是等腰梯形,则这个几何体是圆台其中正确的是( ).A.①② B.③ C.③④ D.①③解析①不正确,因为球也是三视图完全相同的几何体;②不正确,因为一个横放在水平位置的圆柱,其正视图和俯视图都是矩形;③正确;④不正确,因为有些四棱台的正视图和侧视图也都是等腰梯形.答案 B4.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①的三个三视图都是正方形;②的正视图与侧视图都是等腰三角形,俯视图是圆及圆心;③的三个视图都不相同;④的正视图与侧视图相同,都是等腰三角形,俯视图为正方形.答案 D5.如图所示,在这4个几何体各自的三视图中,有且仅有两个视图相同的是( )A.①②B.①③ C.①④D.②④解析:①正方体的正视图、侧视图、俯视图都是正方形;②圆锥的正视图、侧视图、俯视图依次为:三角形、三角形、圆及圆心;③三棱台的正视图、侧视图、俯视图依次为:梯形、梯形(两梯形不同)、三角形(内外两个三角形,且对应顶点相连);④正四棱锥的正视图、侧视图、俯视图依次为:三角形、三角形、正方形及中心.答案:D6.若某几何体的三视图如图所示,则这个几何体可以是( ).解析A中正视图、俯视图不对,故A错.B中正视图、侧视图不对,故B错.C中侧视图、俯视图不对,故C错,故选D.答案 D二、填空题7.一个图形的投影是一条线段,这个图形不可能是下列图形中的________(填序号).①线段;②直线;③圆;④梯形;⑤长方体.解析②的投影是直线或点,对于③④,当图形所在面与投影面垂直时,其投影为线段,而⑤的投影显然不可能是平面图形.答案②⑤8.如图所示为一个简单组合体的三视图,它的上部是一个________,下部是一个________.解析 这是一个组合体,上部为圆锥.下部为圆柱. 答案 圆锥 圆柱9.在棱长为1的正方体ABCD-A 1B 1C 1D 1中,对角线AC 1在六个面上的投影长度总和是________. 解析 正方体的体对角线在各个面上的投影是正方体各个面上的对角线,因而其长度都是2,所以其和为6 2. 答案 6 210.设某几何体的三视图如下(尺寸的长度单位为m).则该几何体的高为________m ,底面面积为________m 2.解析 由三视图可知,该几何体为三棱锥(如图),AC =4,BD =3,高为2.S △ABC =12AC ·BD =12×4×3=6.答案 2 6 三、解答题11.画出如图所示的空间图形的三视图(阴影部分为正面).解 该几何体是在一正方体上面放一个圆台,其三视图如图所示.综合提高 限时25分钟12.说出下列三视图表示的几何体,并画出该几何体.解该三视图表示的几何体是截去一角的正方体.如图所示.选作题如图所示,图(2)是图(1)中实物的正视图和俯视图,你认为正确吗?如果不正确,请找出错误并改正,然后画出它的侧视图.解图(1)是由两个长方体组合而成的,正视图正确,俯视图错误.俯视图应该画出不可见轮廓(用虚线表示),侧视图轮廓是一个矩形,有一条可视的交线(用实线表示),正确画法如下图所示.。
最新人教版高中数学必修2课时同步测题(全册共236页附解析)目录1.1 空间几何体的结构1.1.1 棱柱、棱锥、棱台的结构特征1.1.2 圆柱、圆锥、圆台、球、简单组合体的结构特征1.2 空间几何体的三视图和直观图1.2.1 中心投影与平行投影1.2.2 空间几何体的三视图1.2.3 空间几何体的直观图1.3 空间几何体的表面积与体积1.3.1 柱体、锥体、台体的表面积与体积1.3.2 球的体积和表面积章末复习课第一单元评估验收卷(一)第二章点、直线、平面之间的位置关系2.1 空间点、直线、平面之间的位置关系2.1.1 平面第二章点、直线、平面之间的位置关系2.1 空间点、直线、平面之间的位置关系2.1.2 空间中直线与直线之间的位置关系2.1.3 空间中直线与平面之间的位置关系2.1.4 平面与平面之间的位置关系2.2 直线、平面平行的判定及其性质2.2.1 直线与平面平行的判定2.2.2 平面与平面平行的判定2.2.3 直线与平面平行的性质2.2.4 平面与平面平行的性质2.3 直线、平面垂直的判定及其性质2.3.1 直线与平面垂直的判定2.3.2 平面与平面垂直的判定2.3.3 直线与平面垂直的性质2.3.4 平面与平面垂直的性质章末复习课第二单元评估验收卷(二)第三章直线与方程3.1 直线的倾斜角与斜率3.1.1 倾斜角与斜率3.1.2 两条直线平行与垂直的判定3.2 直线的方程3.2.1 直线的点斜式方程3.2.2 直线的两点式方程第一章空间几何体1.1 空间几何体的结构1.1.1 棱柱、棱锥、棱台的结构特征A级基础巩固一、选择题1.下列几何体中棱柱有()A.5个B.4个C.3个D.2个解析:由棱柱的定义及几何特征,①③为棱柱.答案:D2.对有两个面互相平行,其余各面都是梯形的多面体,以下说法正确的是()A.棱柱B.棱锥C.棱台D.一定不是棱柱、棱锥解析:根据棱柱、棱锥、棱台的特征,一定不是棱柱、棱锥.答案:D3.下列图形经过折叠可以围成一个棱柱的是()解析:A、B、C、中底面多边形的边数与侧面数不相等.答案:D4.由5个面围成的多面体,其中上、下两个面是相似三角形,其余三个面都是梯形,并且这些梯形的腰延长后能相交于一点,则该多面体是()A.三棱柱B.三棱台C.三棱锥D.四棱锥解析:根据棱台的定义可判断知道多面体为三棱台.答案:B5.某同学制作了一个对面图案均相同的正方形礼品盒,如图所示,则这个正方体礼品盒的表面展开图应该为(对面是相同的图案)()解析:其展开图是沿盒子的棱剪开,无论从哪个棱剪开,剪开的相邻面在展开在图中可以不相邻,但未剪开的相邻面在展开图中一定相邻,又相同的图案是盒子相对的面,展开后绝不能相邻.答案:A二、填空题6.如图所示,正方形ABCD中,E,F分别为CD,BC的中点,沿AE,AF,EF将其折成一个多面体,则此多面体是________.解析:折叠后,各面均为三角形,且点B、C、D重合为一点,因此该多面体为三棱锥(四面体).答案:三棱锥(四面体)7.一个棱柱有10个顶点,所有的侧棱长的和为60 cm,则每条侧棱长为________cm.解析:由题设,该棱柱为五棱柱,共5条侧棱.所以每条侧棱的长为605=12(cm).答案:128.①有两个面互相平行,其余各面都是平行四边形的几何体的侧棱一定不相交于一点,故一定不是棱台;②两个互相平行的面是平行四边形,其余各面是四边形的几何体不一定是棱台;③两个互相平行的面是正方形,其余各面是四边形的几何体一定是棱台.其中正确说法的个数为________.解析:①正确,因为具有这些特征的几何体的侧棱一定不相交于一点,故一定不是棱台;②正确;③不正确,当两个平行的正方形完全相等时,一定不是棱台.答案:29.根据如图所示的几何体的表面展开图,画出立体图形.解:图①是以ABCD为底面,P为顶点的四棱锥.图②是以ABCD和A1B1C1D1为底面的棱柱.其图形如图所示.B级能力提升1.如图所示,将装有水的长方体水槽固定底面一边后倾斜一个小角度,则倾斜后水槽中的水形成的几何体是()A.棱柱B.棱台C.棱柱与棱锥的组合体D.不能确定解析:如图所示,倾斜小角度后,因为平面AA1D1D∥平面BB1C1C,所以有水的部分始终有两个平面平行,而其余各面都易证是平行四边形(水面与两平行平面的交线)因此呈棱柱形状.答案:A2.一个正方体的六个面上分别标有字母A,B,C,D,E,F,下图是此正方体的两种不同放置,则与D面相对的面上的字母是________.解析:由图知,标字母C的平面与标有A、B、D、E的面相邻,则与D面相对的面为E面,或B面,若B面与D面相对,则A面与B面相对,这时图②不可能,故只能与D面相对的面上字母为B.答案:B3.如图所示,M是棱长为2 cm的正方体ABCD-A1B1C1D1的棱CC1的中点,求沿正方体表面从点A到点M的最短路程.解:若以BC为轴展开,则A,M两点连成的线段所在的直角三角形的两直角边的长度分别为2 cm,3 cm,故两点之间的距离是13 cm.若以BB1为轴展开,则A,M两点连成的线段所在的直角三角形的两直角边的长度分别为1,4,故两点之间的距离是17 cm.故沿正方体表面从点A到点M的最短路程是13 cm.第一章空间几何体1.1 空间几何体的结构1.1.2 圆柱、圆锥、圆台、球、简单组合体的结构特征A级基础巩固一、选择题1.下列几何体中是旋转体的是()①圆柱②六棱锥③正方体④球体⑤四面体A.①和⑤B.①C.③和④D.①和④解析:圆柱、球体是旋转体,其余均为多面体.答案:D2.如图所示的简单组合体的结构特征是()A.由两个四棱锥组合成的B.由一个三棱锥和一个四棱锥组合成的C.由一个四棱锥和一个四棱柱组合成的D.由一个四棱锥和一个四棱台组合成的解析:这个8面体是由两个四棱锥组合而成.答案:A3.下图是由哪个平面图形旋转得到的()解析:图中几何体由圆锥、圆台组合而成,可由A中图形绕图中虚线旋转360°得到.答案:A4.如图所示的几何体是从一个圆柱中挖去一个以圆柱的上底面为底面,下底面圆心为顶点的圆锥而得到的.现用一个平面去截这个几何体,若这个平面平行于底面,那么截面图形为()解析:截面图形应为图C所示的圆环面.答案:C5.用一张长为8、宽为4的矩形硬纸卷成圆柱的侧面,则相应圆柱的底面半径是()A.2 B.2πC.2π或4πD.π2或π4解析:如图所示,设底面半径为r,若矩形的长8恰好为卷成圆柱底面的周长,则2πr=8,所以r=4π;同理,若矩形的宽4恰好为卷成圆柱的底面周长,则2πr=4,所以r=2π.所以选C.答案:C二、填空题6.等腰三角形绕底边上的高所在的直线旋转180°,所得几何体是________.解析:结合旋转体及圆锥的特征知,所得几何体为圆锥.答案:圆锥7.给出下列说法:①圆柱的母线与它的轴可以不平行;②圆锥的顶点、圆锥底面圆周上任意一点及底面圆的圆心三点的连线,都可以构成直角三角形;③在圆台的上、下两底面圆周上各取一点,则这两点的连线是圆台的母线;④圆柱的任意两条母线所在的直线是互相平行的.其中正确的是____________(填序号).解析:由旋转体的形成与几何特征可知①③错误,②④正确.答案:②④8.如图是一个几何体的表面展成的平面图形,则这个几何体是__________.答案:圆柱三、解答题9.如图所示的物体是运动器材——空竹,你能描述它的几何特征吗?解:此几何体是由两个大圆柱、两个小圆柱和两个小圆台组合而成的.10.如图所示,用一个平行于圆锥SO底面的平面截这个圆锥,截得圆台上、下底面的半径分别2 cm和5 cm,圆台的母线长是12 cm,求圆锥SO的母线长.解:如图,过圆台的轴作截面,截面为等腰梯形ABCD,由已知可得上底半径O1A=2 cm,下底半径OB=5 cm,且腰长AB=12 cm.设截得此圆台的圆锥的母线长为l,则由△SAO1∽△SBO,可得l-12 l=25,所以l=20 cm.故截得此圆台的圆锥的母线长为20 cm.B级能力提升1.如图所示的平面中阴影部分绕中间轴旋转一周,形成的几何体形状为()A.一个球体B.一个球体中间挖出一个圆柱C.一个圆柱D.一个球体中间挖去一个长方体解析:外面的圆旋转形成一个球,里面的长方形旋转形成一个圆柱.所有形成的几何为一个球体挖出一个圆柱.答案:B2.一个半径为5 cm的球,被一平面所截,球心到截面圆心的距离为4 cm,则截面圆面积为__________cm2.解析:如图所示,过球心O作轴截面,设截面圆的圆心为O1,其半径为r.由球的性质,OO1⊥CD.在Rt△OO1C中,R=OC=5,OO1=4,则O1C=3,所以截面圆的面积S=π·r2=π·O1C2=9π.答案:9π3.如图,底面半径为1,高为2的圆柱,在A点有一只蚂蚁,现在这只蚂蚁要围绕圆柱由A点爬到B点,问蚂蚁爬行的最短距离是多少?解:把圆柱的侧面沿AB剪开,然后展开成为平面图形——矩形,如图所示,连接AB′,即为蚂蚁爬行的最短距离.因为AB=A′B′=2,AA′为底面圆的周长,且AA′=2π×1=2π.所以AB′=A′B′2+AA′2=4+(2π)2=21+π2,所以蚂蚁爬行的最短距离为21+π2.第一章空间几何体1.2 空间几何体的三视图和直观图1.2.1 中心投影与平行投影1.2.2 空间几何体的三视图A级基础巩固一、选择题1.以下关于投影的叙述不正确的是()A.手影就是一种投影B.中心投影的投影线相交于点光源C.斜投影的投影线不平行D.正投影的投影线和投影面垂直解析:平行投影的投影线互相平行,分为正投影和斜投影两种,故C错.2.如图所示,水平放置的圆柱形物体的三视图是()答案:A3.如图,在直角三角形ABC,∠ACB=90°,△ABC绕边AB 所在直线旋转一周形成的几何体的正视图为()解析:由题意,该几何体是两个同底的圆锥组成的简单组合体,且上部分圆锥比底部圆锥高,所以正视图应为选项B.答案:B4.一个几何体的三视图形状都相同、大小均相等,那么这个几何体不可以是()A.球B.三棱锥C.正方体D.圆柱解析:球的三视图都是圆;三棱锥的三视图都是全等的三角形;正方体的三视图都是正方形;圆柱的底面放置在水平面上,则其俯视图是圆,正视图是矩形,故几何体不可能是圆柱.5.一个四棱锥S-ABCD,底面是正方形,各侧棱长相等,如图所示,其正视图是一等腰三角形,其腰长与图中等长的线段是()A.AB B.SBC.BC D.SE解析:正视图的投影面应是过点E与底面ABCD垂直的平面,所以侧棱SB在投影面上的投影为线段SE.答案:D二、填空题6.下列几何体各自的三视图中,有且仅有两个视图相同的是________(填序号).①正方体②圆锥③三棱台④正四棱锥解析:在各自的三视图中,①正方体的三个视图都相同;②圆锥有两个视图相同;③三棱台的三个视图都不同;④正四棱锥有两个视图相同.所以满足仅有两个视图相同的是②④.答案:②④7.一个简单几何体的正视图、侧视图如图所示,则其俯视图不可能为:①长方形;②正方形;③圆.其中满足条件的序号是________.答案:②③8.下图中的三视图表示的几何体是________.解析:根据三视图的生成可知,该几何体为三棱柱.答案:三棱柱三、解答题9.根据三视图(如图所示)想象物体原形,指出其结构特征,并画出物体的实物草图.解:由俯视图知,该几何体的底面是一直角梯形;由正视图知,该几何体是一四棱锥,且有一侧棱与底面垂直.所以该几何体如图所示.10.画出图中3个图形的指定视图.解:如图所示.B级能力提升1.如图所示为一个简单几何体的三视图,则其对应的实物图是()答案:A2.已知正三棱锥V-ABC的正视图、俯视图如图所示,它的侧棱VA=2,底面的边AC=3,则由该三棱锥得到的侧视图的面积为________.解析:正三棱锥V-ABC的侧视图不是一个等腰三角形,而是一个以一条侧棱、该侧棱所对面的斜高和底面正三角形的一条高构成的三角形,如侧视图所示(其中VF是斜高),由所给数据知原几何体的高为3,且CF=3 2.故侧视图的面积为S=12×32×3=334.答案:33 43.如图所示的是某两个几何体的三视图,试判断这两个几何体的形状.解:①由俯视图知该几何体为多面体,结合正视图和侧视图知,几何体应为正六棱锥.②由几何体的三视图知该几何体的底面是圆,相交的一部分是一个与底面同圆心的圆,正视图和侧视图是由两个全等的等腰梯形组成的.故该几何体是两个圆台的组合体.第一章空间几何体1.2 空间几何体的三视图和直观图1.2.3 空间几何体的直观图A级基础巩固一、选择题1.关于斜二测画法所得直观图,以下说法正确的是()A.等腰三角形的直观图仍是等腰三角形B.正方形的直观图为平行四边形C.梯形的直观图不是梯形D.正三角形的直观图一定为等腰三角形解析:由直观图的性质知B正确.答案:B2.利用斜二测画法画边长为3 cm的正方形的直观图,正确的是图中的()解析:正方形的直观图应是平行四边形,且相邻两边的边长之比为2∶1.答案:C3.如图,用斜二测画法画一个水平放置的平面图形为一个正方形,则原来图形的形状是()解析:直观图中正方形的对角线为2,故在平面图形中平行四边形的高为22,只有A项满足条件,故A正确.答案:A4.已知两个圆锥,底面重合在一起,其中一个圆锥顶点到底面的距离为2 cm,另一个圆锥顶点到底面的距离为3 cm,则其直观图中这两个顶点之间的距离为()A.2 cm B.3 cm C.2.5 cm D.5 cm解析:因为这两个顶点连线与圆锥底面垂直,现在距离为5 cm,而在直观图中根据平行于z轴的线段长度不变,仍为5 cm.答案:D5.若一个三角形采用斜二测画法,得到的直观图的面积是原三角形面积的()A.24B.2倍 C.22 D.2倍解析:底不变,只研究高的情况即可,此结论应识记.答案:A二、填空题6.如图所示,△A′B′C′是△ABC的水平放置的直观图,A′B′∥y轴,则△ABC是________三角形.解析:由于A′B′∥y轴,所以在原图中AB∥y轴,故△ABC为直角三角形.答案:直角7.已知△ABC的直观图如图所示,则△ABC的面积为________.解析:△ABC中,∠A=90°,AB=3,AC=6,所以S=12×3×6=9.答案:98.如图所示,水平放置的△ABC的斜二测直观图是图中的△A′B′C′,已知A′C′=6,B′C′=4,则AB边的实际长度是_______.解析:在原图中AC=6,BC=4×2=8,∠AOB=90°,所以AB=62+82=10.答案:10三、解答题9.如图所示,已知水平放置的平面图形的直观图是一等腰直角三角形ABC,且AB=BC=1,试画出它的原图形.解:(1)在如图所示的图形中画相应的x轴、y轴,使∠xOy=90°(O与A′重合);(2)在x轴上取C′,使A′C′=AC,在y轴上取B′,使A′B′=2AB;(3)连接B′C′,则△A′B′C′就是原图形.10.画出底面是正方形、侧棱均相等的四棱锥的直观图(棱锥的高不做具体要求).解:画法:(1)画轴.画Ox轴、Oy轴、Oz轴,∠xOy=45°(135°),∠xOz=90°,如图.(2)画底面.以O为中心在xOy平面内,画出底面正方形的直观图ABCD.(3)画顶点.在Oz轴上截取OP,使OP的长度是四棱锥的高.(4)成图.顺次连接PA、PB、PC、PD,并擦去辅助线,得四棱锥的直观图.B级能力提升1.水平放置的△ABC有一边在水平线上,它的斜二测直观图是正△A′B′C′,则△ABC为()A.锐角三角形B.直角三角形C.钝角三角形D.以上都有可能解析:如下图所示,斜二测直观图还原为平面图形,故△ABC 是钝角三角形.答案:C2.如图,Rt△O′A′B′是一平面图形的直观图,直角边O′B′=1,则这个平面图形的面积是________.解析:因为O′B=1,所以O′A′=2,所以在Rt△OAB中,∠AOB=90°,OB=1,OA=2 2.所以S△AOB=12×1×22= 2.答案:23.如图是一个空间几何体的三视图,试用斜二测画法画出它的直观图.解:根据三视图可以想象出这个几何体是六棱台.(1)画轴.如图①,画x轴、y轴、z轴,使∠xOy=45°,∠xOz =90°.(2)画两底面,由三视图知该几何体为六棱台,用斜二测画法画出底面正六边形ABCDEF,在z轴上截取OO′,使OO′等于三视图中的相应高度,过O′作Ox的平行线O′x′,Oy的平行线O′y′,利用O′x与O′y′画出底面正六边形A′B′C′D′E′F′.(3)成图.连接A′A,B′B,C′C,D′D,E′E,F′F,整理得到三视图表示的几何体的直观图,如图②.第一章空间几何体1.3 空间几何体的表面积与体积1.3.1 柱体、锥体、台体的表面积与体积A级基础巩固一、选择题1.轴截面是正三角形的圆锥称作等边圆锥,则等边圆锥的侧面积是底面积的( )A .4倍B .3倍 C.2倍D .2倍解析:设轴截面正三角形的边长为2a ,所以S 底=πa 2,S 侧=πa ·2a =2πa 2,因此S 侧=2S 底. 答案:D2.如图所示,ABC A ′B ′C ′是体积为1的棱柱,则四棱锥C -AA ′B ′B 的体积是( )A.13B.12C.23D.34解析:因为V C A ′B ′C ′=13V 柱=13,所以V C AA ′B ′B =1-13=23.答案:C3.若一个圆锥的轴截面是等边三角形,其面积为3,则这个圆锥的全面积为( )A .3πB .33πC .6πD .9π解析:由于圆锥的轴截面是等边三角形,所以2r =l , 又S 轴=12×l 2×sin 60°=34l 2=3,所以l =2,r =1.所以S圆锥表=πr2+πrl=π+2π=3π.故选A.答案:A4.(2015·课标全国Ⅰ卷)《九章算术》是我国古代内容极为丰富的数学名著,书中有如下问题:“今有委米依恒内角,下周八尺,高五尺.问:积及为米几何?”其意思为:“在屋内墙角处堆放米(如图所示,米堆为一个圆锥的四分之一),米堆底部的弧长为8尺,米堆的高为5尺,问米堆的体积和堆放的米各为多少?”已知1斛米的体积约为1.62立方尺,圆周率约为3,估算出堆放米约有()A.14斛B.22斛C.36斛D.66斛解析:由l=14×2πr=8得圆锥底面的半径r=16π≈163,所以米堆的体积V=14×13πr2h=14×2569×5=3209(立方尺),所以堆放的米有3209÷1.62≈22(斛).答案:B5.已知正方体的8个顶点中,有4个为侧面是等边三角形的一三棱锥的顶点,则这个三棱锥与正方体的表面积之比为()A.1∶ 2 B.1∶ 3C.2∶ 2 D.3∶ 6解析:棱锥B′ ACD′为适合条件的棱锥,四个面为全等的等边三角形,设正方体的边长为1,则B′C=2,S△B′AC=3 2.三棱锥的表面积S 锥=4×32=23,又正方体的表面积S 正=6. 因此S 锥∶S 正=23∶6=1∶ 3. 答案:B 二、填空题6.若一个圆台的正视图如图所示,则其侧面积为________.解析:由正视图可知,该圆台的上、下底面圆的半径分别为1,2,其高为2,所以其母线长l =⎝ ⎛⎭⎪⎫4-222+22=5, 所以S 侧=π(1+2)×5=35π. 答案:35π7.下图是一个空间几何体的三视图,这个几何体的体积是________.解析:由图可知几何体是一个圆柱内挖去一个圆锥所得的几何体,V =V 圆柱-V 圆锥=π×22×3-13π×22×3=8π.答案:8π8.(2015·福建卷)某几何体的三视图如图所示,则该几何体的表面积等于________.解析:由三视图知,该几何体是直四棱柱,底面是直角梯形,且底面梯形的周长为4+ 2.则S侧=8+22,S底=2×(1+2)2×1=3.故S表=S侧+S底=11+2 2.答案:11+22三、解答题9.已知圆柱的侧面展开图是长、宽分别为2π和4π的矩形,求这个圆柱的体积.解:设圆柱的底面半径为R,高为h,当圆柱的底面周长为2π时,h=4π,由2πR=2π,得R=1,所以V圆柱=πR2h=4π2.当圆柱的底面周长为4π时,h=2π,由2πR=4π,得R=2,所以V圆柱=πR2h=4π·2π=8π2.所以圆柱的体积为4π2或8π2.10.一个正三棱柱的三视图如图所示(单位:cm),求这个正三棱柱的表面积与体积.解:由三视图知直观图如图所示,则高AA′=2 cm,底面高B′D′=23cm ,所以底面边长A ′B ′=23×23=4(cm).一个底面的面积为12×23×4=43(cm 2).所以表面积S =2×43+4×2×3=24+83(cm 2), V =43×2=83(cm 3).所以表面积为(24+83)cm 2,体积为83(cm 3).B 级 能力提升1.某几何体的三视图如图所示,俯视图是由一个半圆与其直径组成的图形,则此几何体的体积是( )A.203π B.103π C .6πD.163π 解析:该几何体的上方是以2为底面圆的半径,高为2的圆锥的一半,下方是以2为底面圆的半径,高为1的圆柱的一半,其体积为V =π×22×12+12×13π×22×2=2π+43π=103π.答案:B2.(2015·江苏卷)现有橡皮泥制作的底面半径为5,高为4的圆锥和底面半径为2、高为8的圆柱各一个,若将它们重新制作成总体积与高均保持不变,但底面半径相同的新的圆锥与圆柱各一个,则新的底面半径为__________.解析:底面半径为5,高为4的圆锥和底面半径为2、高为8的圆柱的总体积为13π×52×4+π×22×8=196π3.设新的圆锥和圆柱的底面半径为r ,则13π·r 2×4+π·r 2×8=28π3r 2=196π3,解得r =7.答案:73.某几何体的三视图如图所示(单位:cm),求该几何体的体积.解:由三视图知,该几何体是一个四棱柱与一个四棱锥的组合体. V 四棱柱=23=8,V 四棱锥=13×22×2=83.故几何体的体积V =V 四棱柱+V 四棱锥=8+83 =323(cm 3).第一章 空间几何体 1.3 空间几体的表面积与体积 1.3.2 球的体积和表面积A 级 基础巩固一、选择题1.若一个球的体积扩大到原来的27倍,则它的表面积扩大到原来的( )A .3倍B .3 3 倍C .9倍D .9 3 倍解析:由V ′=27 V ,得R ′=3R ,R ′R=3则球的表面积比S ′∶S =⎝ ⎛⎭⎪⎫R ′R 2=9. 答案:C2.把3个半径为R 的铁球熔成一个底面半径为R 的圆柱,则圆柱的高为( )A .RB .2RC .3RD .4R 解析:设圆柱的高为h ,则πR 2h =3×43πR 3,所以h =4R . 答案:D3.如图所示,是某几何体的三视图,则该几何体的体积为( )A .9π+42B .36π+18 C.92π+12 D.92π+18解析:由三视图可知该几何体是一个长方体和球构成的组合体,其体积V=43π⎝⎛⎭⎪⎫323+3×3×2=92π+18.答案:D4.设长方体的长、宽、高分别为2a,a,a,其顶点都在一个球面上,则该球的表面积为()A.3πa2B.6πa2C.12πa2D.24πa2解析:设该球的半径为R,所以(2R)2=(2a)2+a2+a2=6a2,即4R2=6a2.所以球的表面积为S=4πR2=6πa2.答案:B5.下图是一个几何体的三视图,根据图中数据,可得几何体的表面积是()A.4π+24 B.4π+32C.22πD.12π解析:由三视图可知,该几何体上部分为半径为1的球,下部分为底边长为2,高为3的正四棱柱,几何体的表面积为4π+32.答案:B二、填空题6.将一钢球放入底面半径为3 cm 的圆柱形玻璃容器中,水面升高4 cm ,则钢球的半径是________.解析:圆柱形玻璃容器中水面升高4cm ,则钢球的体积为V =π×32×4=36π,即有43πR 3=36π,所以R =3.答案:3 cm7.两个球的表面积之差为48π,它们的大圆周长之和为12π,则这两个球的半径之差为________.解析:由题意设两球半径分别为R 、r (R >r ),则:⎩⎪⎨⎪⎧4πR 2-4πr 2=48π2πR +2πr =12π即⎩⎪⎨⎪⎧R 2-r 2=12R +r =6.,所以R -r =2. 答案:28.已知某几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为________.解析:由三视图可知几何体为组合体,上方是半径为1的球,下方是长方体,其底面是边长为2的正方形,侧棱长为4,故其体积V =43×π×13+2×2×4=16+4π3. 答案:16+4π3三、解答题9.某组合体的直观图如图所示,它的中间为圆柱形,左右两端均为半球形,若图中r =1,l =3,试求该组合体的表面积和体积.解:组合体的表面积S =4πr 2+2πrl =4π×12+2π×1×3=10π. 因为圆柱的体积V 圆柱=πr 2l =π×12×3=3π,又两个半球的体积2V 半球=43πr 3=43π, 因此组合体的体积V =3π+43π=133π. 10.如图,一个圆柱形的玻璃瓶的内半径为3 cm ,瓶里所装的水深为8 cm ,将一个钢球完全浸入水中,瓶中水的高度上升到8.5 cm ,求钢球的半径.解:设球的半径为R ,由题意可得43πR 3=π×32×0.5, 解得:R =1.5 (cm),所以所求球的半径为1.5 cm.B 级 能力提升1.用与球心距离为1的平面去截球,所得的截面面积为π,则球的体积为( )A.8π3B.82π3 C .82π D.32π3解析:截面面积为π,则该小圆的半径为1,设球的半径为R ,则R 2=12+12=2,所以R =2,V =43πR 3=82π3.答案:B2.边长为42的正方形ABCD 的四个顶点在半径为5的球O 的表面上,则四棱锥O -ABCD 的体积是________.解析:因为正方形ABCD 外接圆的半径r =(42)2+(42)22=4.又因为球的半径为5, 所以球心O 到平面ABCD 的距离d =R 2-r 2=3,所以V O ABCD =13×(42)3×3=32. 答案:323.体积相等的正方体、球、等边圆柱(轴截面为正方形的圆柱)的表面积分别是S 1,S 2,S 3,试比较它们的大小.解:设正方体的棱长为a ,球的半径为R ,等边圆柱的底面半径为r ,则S 1=6a 2,S 2=4πR 2,S 3=6πr 2.由题意知,43πR 3=a 3=πr 2·2r , 所以R =334πa ,r =312πa , 所以S 2=4π⎝⎛⎭⎪⎪⎫334πa 2=4π·3916π2a 2=336πa 2, S 3=6π⎝⎛⎭⎪⎪⎫312πa 2=6π·314π2a 2=354πa 2, 所以S 2<S 3.又6a 2>3312πa 2=354πa 2,即S 1>S 3. 所以S 1,S 2,S 3的大小关系是S 2<S 3<S 1.章末复习课[整合·网络构建][警示·易错提醒]1.台体可以看成是由锥体截得的,易忽视截面与底面平行且侧棱(母线)延长后必交于一点.2.空间几何体不同放置时其三视图不一定相同.3.对于简单组合体,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,易忽视虚线的画法.4.求组合体的表面积时:组合体的衔接部分的面积问题易出错.5.由三视图计算几何体的表面积与体积时,由于几何体的还原不准确及几何体的结构特征认识不准易导致失误.6.易混侧面积与表面积的概念.专题1空间几何体的三视图与直观图三视图是立体几何中的基本内容,能根据三视图识别其所表示的立体模型,并能根据三视图与直观图所提供的数据解决问题.主要考查形式:(1)由三视图中的部分视图确定其他视图;(2)由三视图还原几何体;(3)三视图中的相关量的计算.其中(3)是本章的难点,也是重点之一,解这类题的关键是准确地将三视图中的数据转化为几何体中的数据.[例1](1)若一个正三棱柱的三视图如图所示,则这个正三棱柱的高和底面边长分别为()A.2,23B.22,2C.4,2D.2,4(2)(2016·全国Ⅲ卷)如图,网格纸上小正方形的边长为1,粗实线画出的是某多面体的三视图,则该多面体的表面积为()A.18+36 5 B.54+18 5 C.90 D.81解析:(1)由三视图的画法规则知,正视图与俯视图长度一致,正视图与侧视图高度一致,俯视图与侧视图宽度一致.所以侧视图中2为正三棱柱的高,23为底面等边三角形的高,所以底面等边三角形边长为4.(2)由三视图可知,该几何体的底面是边长为3的正方形,高为6,侧棱长为35,则该几何体的表面积S=2×32+2×3×35+2×3×6=54+18 5.故选B.答案:(1)D(2)B。
双基达标(限时20分钟)1.在原来的图形中,两条线段平行且相等,则在斜二测直观图中对应的两条线段().A.平行且相等B.平行不相等C.相等不平行D.既不平行也不相等解析斜二测是平行投影中的斜投影,所以其直观图不会改变平行线段的长度之比.答案 A2.用斜二测画法画水平放置的△ABC时,若∠A的两边平行于x轴、y轴,且∠A=90°,则在直观图中∠A′=().A.45°B.135°C.45°或135°D.90°解析在画直观图时,∠A′的两边依然分别平行x′轴、y′轴,而∠x′O′y′=45°或135°.答案 C3.如图所示,△A′B′C′是水平放置的△ABC的直观图,则在原△ABC的三边及中线AD中,最长的线段是().A.AB B.AD C.BC D.AC解析还原△ABC,即可看出△ABC为直角三角形,故其斜边AC最长.答案 D4.平面直角坐标系中的点M(4,4)在直观图中对应点M′,则M′的坐标为________.解析根据斜二测画法可知M′的坐标为(4,2).答案(4,2)5.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为________.解析将直观图△A′B′C′复原,其平面图形为Rt△ABC,且AC=3,BC=4,故斜边AB=5,所以AB边上的中线长为52.答案5 26.画出底面是正方形且侧棱均相等的四棱锥的直观图.解画法:(1)画轴.画Ox轴、Oy轴、Oz轴,∠xOy=45°(或135°),∠xOz=90°,如图(1).(2)画底面.以O为中心在xOy平面内,画出正方形ABCD的直观图.(3)画顶点.在Oz轴上截取OP使OP的长度是原四棱锥的高.(4)成图.顺次连接PA、PB、PC、PD,并擦去辅助线,将被遮住的部分改为虚线,得四棱锥的直观图(如图(2)).综合提高(限时25分钟)7.已知一个正方形的直观图是一个平行四边形,其中有一边长为4,则此正方形的面积是().A.16 B.64 C.16或64 D.都不对解析在直观图中边长为4的边若与x′轴平行,则原图中正方形的边长为4,此时面积为16;若与y′轴平行,则正方形的边长为8,此时面积为64.答案 C8.如图,一个正方形在直角坐标系中点B 的坐标为(2,2),则在用斜二测画法得到的图形中,顶点B ′到x ′轴的距离为( ).A.12 B.22 C .1D. 2解析 直观图如图所示,则B ′C ′=1,∠B ′C ′x ′=45°. ∴B ′到x ′轴的距离为1×sin 45°=22. 答案 B9.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( ). A.32a 2 B.34a 2 C.62a 2 D.6a 2解析 画△ABC 直观图如图(1)所示:图(1) 图(2) 则A ′D ′=32a ,又∠x ′O ′y ′=45°, ∴A ′O ′=62a .画△ABC的实际图形,如图(2)所示,AO=2A′O′=6a,BC=B′C′=a,∴S△ABC =12BC·AO=62a2.答案 C10.一个建筑物上部为四棱锥,下部为长方体,且四棱锥的底面与长方体的上底面尺寸一样,已知长方体的长、宽、高分别为20 m、5 m、10 m,四棱锥的高为8 m,若按1∶500的比例画出它的直观图,那么直观图中长方体的长、宽、高和棱锥的高应分别为________.解析由比例可知长方体的长、宽、高和锥高,应分别为4 cm,1 cm,2 cm和1.6 cm,再结合直观图,图形的尺寸应为4 cm,0.5 cm,2 cm,1.6 cm.答案 4 cm,0.5 cm,2 cm,1.6 cm11.如图所示,四边形ABCD是一个梯形,CD∥AB,CD=AO=1,△AOD为等腰直角三角形,O为AB的中点,试求梯形ABCD水平放置的直观图的面积.解在梯形ABCD中,AB=2,高OD=1.由于梯形ABCD水平放置的直观图仍为梯形,且上底CD和下底AB的长度都不变,如图所示.在直观图中,O′D′=12,梯形的高D′E′=24,于是,梯形A′B′C′D′的面积S=12(1+2)×24=328.12.(创新拓展)如图是一个空间几何体的三视图,试用斜二测画法画出它的直观图.解(1)画轴.如图①,画x轴、y轴、z轴,使∠xOy=45°,∠xOz=90°. (2)画两底面.由三视图知该几何体为正六棱台,用斜二测画法画出底面ABCDEF,在z轴上截取OO′,使OO′等于三视图中的相应高度.过O′作Ox的平行线O′x′,Oy的平行线O′y′,利用O′x′与O′y′画出底面A′B′C′D′E′F′.(3)成图.连接A′A、B′B、C′C、D′D、E′E、F′F,整理得到三视图表示的几何体的直观图,如图②.。
1.2.2空间几何体的直观图基础梳理1.用斜二测画法画水平放置的平面图形的直观图的步骤:练习1:直观图中x′轴,y′轴的夹角是45°或135°.练习2:一条线段AB平行x轴,且长度为4,在直观图中对应的线段A′B′长度为4.2.立体图形直观图的画法.画立体图形的直观图,在画轴时,要多画一条与平面x′O′y′垂直的轴O′z′,且平行于O′z′的线段长度保持不变.其他同平面图形的画法.练习3:一条线段AB垂直于x轴,且长度为4,在直观图中对应的线段A′B′长度为2.练习4:用斜二测画法画出如右图所示正方形的直观图.答案:如下图:►思考应用1.如何在原图形中建立坐标系?解析:在一般情况下建立坐标系可以任意建,但为了作图的方便,我们常常按照如下原则建系比较简便.(1)是轴对称图形或中心对称图形的常以对称轴为坐标轴或对称中心为原点建立坐标系.(2)尽量多的使顶点和边在坐标轴上.2.如何理解“斜二测”画法?解析:“斜”是指在已知图形的xOy平面内垂直于x轴的线段,在直观图中均与x′轴成45°或135°;“二测”是指两种度量形式,即在直观图中,平行于x′轴或z′轴的线段长度不变;平行于y′轴的线段长度变为原来的一半.自测自评1.梯形的直观图是(A)A.梯形B.矩形C.三角形D.任意四边形2.如图所示,△A′B′C′是水平放置的△ABC的直观图,则在△ABC的三边及中线AD中,最长的线段是(D)A.AB B.ADC.BC D.AC3.关于斜二测直观图的画法,以下说法不正确的是(C)A.原图形中平行于x轴的线段,其对应线段平行于x′轴,长度不变B.原图形中平行于y轴的线段,其对应线段平行于y′轴,长度变为原来的1 2C.画与直角坐标系xOy对应的x′O′y′时,∠x′O′y′必须是45°D.在画直观图时,由于选轴的不同,所得的直观图可能不同基础达标1.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;④菱形的直观图是菱形.以上结论,正确的是(A)A.①②B.①C.③④D.①②③④解析:因平行性不改变,故②正确,①也正确;平行于y轴的线段,长度变为原来的一半,故③,④不正确,从而选A.2.如图,用斜二测画法画一个水平放置的平面图形的直观图为一个正方形,则原来图形的形状是(A)解析:直观图的正方形的对角线在y′轴上且长度为2,故原来图形的对角线在y轴上且长度为2 2.故选A.3.对于一个底边在x轴上的三角形,采用斜二测画法作出其直观图,其直观图的面积是原三角形面积的(C)A.2倍B.22倍C.24倍D.12倍解析:直观图的底面边长与实际三角形底面边长相同,而直观图的高为12×h×sin 45°=24h,所以直观图的面积是实际三角形面积的24倍.4.已知一个正方形的直观图是一个平行四边形,其中的一边长为4,则此正方形的面积为(C)A.16 B.64 C.16或64 D.都不对解析:在直观图中边长为4的边若与x′轴平行,则原图中正方形的边长为4,此时面积为16;若与y′轴平行,则正方形的边长为8,此时面积为64.5.根据三视图想象物体原形,并画出物体直观图.解析:由几何体的三视图知道几何体是一个简单组合体,下部是个圆柱,上部是个圆台,且圆台下底与圆柱面重合.画法如图(1)所示,图(2)为三视图所表示的物体的直观图.6.有一个正六棱锥(底面为正六边形,侧面为全等的等腰三角形的棱锥),底面边长为3 cm,高为3 cm,画出这个正六棱锥的直观图.解析:(1)先画出边长为3 cm的正六边形的水平放置的直观图,如图①所示;(2)过正六边形的中心O′建立z′轴,画出正六棱锥的顶点V′,在z′轴上截取O′V′=3 cm,如图②所示;(3)连接V′A′、V′B′、V′C′、V′D′、V′E′、V′F′,如图③所示;(4)擦去辅助线,遮挡部分用虚线表示,即得到正六棱锥的直观图,如图④所示.巩固提升7.如图所示,△A′B′C′表示水平放置的△ABC在斜二测画法下的直观图,A′B′在x′轴上,B′C′与x′轴垂直,且B′C′=3,则△ABC的边AB上的高为________.解析:由题意知:过C′作C′H∥y′轴,交x′轴于H,则|C′H|=|C′B′|×2=3 2.由斜二测画法的规则知,CH⊥AB.∴AB边的高CH=2C′H=6 2.答案:6 28.如图,等腰直角△O′A′B′是△OAB的直观图,它的斜边长为O′A′=a,求△OAB的面积.解析:∵A′,B′在轴上,∴∠AOB=90°.又O′B′=22a,故OB=2a,∴S△OAB=12a·2a=2 2a2.9.已知几何体的三视图如下,画出它的直观图(在不影响图形特征的基础上,尺寸、线条等不作严格要求).解析:直观图如下图所示,画法略.10.如图所示,AB和CD两根木杆竖在平面上,有一灯使AB 和CD这两根木杆有影子,试根据实物和影子确定灯的位置.解析:要确定灯的位置,就要了解灯光是向四面发散的,这样,致使两根木杆的影子如图所示,所以,灯的位置应在木杆AB顶部A 和它的影子的顶部E的连线的那条直线上,同样,这个灯也在木杆CD顶部C和它的影子的顶部F的连线上.如下图,点O就是灯所放的位置.1.画空间图形的直观图在要求不太严格的情况下,长度和角度可适当选取,为了增强立体感,被挡住的部分通常用虚线表示.2.画图时紧紧把握住一斜——在已知图形中垂直于x轴的线段,在直观图中与x轴成45°或135°;二测——两种度量形式,即在直观图中平行于x轴的线段长度不变,平行于y轴的线段变为原长度的一半.3.注意由直观图求原图形有关问题时,要把平行于y轴的线段长度变为两倍才是原图形的长度.。
最新人教A版高中数学必修二全册同步课时跟踪练习棱柱、棱锥、棱台的结构特征圆柱、圆锥、圆台、球及简单组合体的结构特征中心投影与平行投影及空间几何体的三视图空间几何体的直观图柱体、锥体、台体的表面积与体积球的体积和表面积平面空间中直线与直线之间的位置关系空间中直线与平面之间的位置关系平面与平面之间的位置关系直线与平面、平面与平面平行的判定直线与平面、平面与平面平行的性质直线与平面垂直的判定平面与平面垂直的判定直线与平面垂直的性质平面与平面垂直的性质倾斜角与斜率两条直线平行与垂直的判定直线的点斜式方程直线的两点式方程直线的一般式方程两条直线的交点坐标、两点间的距离点到直线的距离、两条平行线间的距离圆的标准方程圆的一般方程直线与圆的位置关系圆与圆的位置关系直线与圆的方程的应用空间直角坐标系棱柱、棱锥、棱台的结构特征一、题组对点训练对点练一棱柱的结构特征1.下面没有体对角线的一种几何体是()A.三棱柱B.四棱柱C.五棱柱D.六棱柱解析:选A三棱柱只有面对角线,没有体对角线.2.关于如图所示的4个几何体,说法正确的是()A.只有②是棱柱B.只有②④是棱柱C.只有①②是棱柱 D.只有①②④是棱柱解析:选D解决这类问题,要紧扣棱柱的定义: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.图①②④满足棱柱的定义,正确;图③不满足侧面都是平行四边形,不正确.3.如图,将装有水的长方体水槽固定底面一边后将水槽倾斜一个小角度,则倾斜后水槽中的水形成的几何体的形状是________.解析:由于倾斜角度较小,所以倾斜后水槽中水形成的几何体的形状应为四棱柱.答案:四棱柱对点练二棱锥、棱台的结构特征4.三棱锥的四个面中可以作为底面的有()A.1个B.2个C.3个 D.4个解析:选D三棱锥的每一个面均可作为底面,应选D.5.下面说法中,正确的是()A.上下两个底面平行且是相似四边形的几何体是四棱台B.棱台的所有侧面都是梯形C.棱台的侧棱长必相等D.棱台的上下底面可能不是相似图形解析:选B由棱台的结构特点可知,A、C、D不正确.6.下列四个几何体为棱台的是()解析:选C棱台的底面为多边形,各个侧面为梯形,侧棱延长后又交于一点,只有C 项满足这些要求.对点练三多面体的表面展开图7.下列图形中,不是三棱柱展开图的是()解析:选C本题考查三棱柱展开图的形状.显然C无法将其折成三棱柱,故选C.8.如图所示,不是正四面体(各棱长都相等的三棱锥)的展开图的是()A.①③B.②④C.③④ D.①②解析:选C可选择阴影三角形作为底面进行折叠,发现①②可折成正四面体,③④不论选哪一个三角形作底面折叠都不能折成正四面体.9.如图,这是一个正方体的表面展开图,若把它再折回成正方体后,有下列命题:①点H与点C重合;②点D,M,R重合;③点B与点Q重合;④点A与点S重合.其中正确命题的序号是________(把你认为正确命题的序号都填上).解析:将正方体的六个面分别用“前”“后”“左”“右”“上”“下”标记,若记面NPGF为“下”,面PSRN为“后”,则面PQHG,MNFE,EFCB,DEBA分别为“右”“左”“前”“上”.按各面的标记折成正方体,则点D,M,R重合;点G,C重合;点B,H重合;点A,S,Q重合.故②④正确,①③错误.答案:②④二、综合过关训练1.下列图形经过折叠可以围成一个棱柱的是()解析:选D A、B、C中底面边数与侧面个数不一致,故不能围成棱柱.2.以下有三个结论:①有两个面互相平行,其余各面都是四边形的多面体一定是棱柱;②有一个面是多边形,其余各面都是三角形的多面体一定是棱锥;③侧面都是矩形的棱柱是长方体.正确的个数是()A.0 B.1C.2 D.3解析:选A由棱柱、棱锥定义知①②错;侧面都是矩形的棱柱可能是斜棱柱,故③错.3.某同学制作了一个对面图案相同的正方体礼品盒(如图),则这个正方体礼品盒的表面展开图应该为()解析:选A两个☆不能并列相邻,B、D错误;两个※不能并列相邻,C错误,故选A.也可通过实物制作检验来判定.4.下列说法正确的是()A.有2个面平行,其余各面都是梯形的几何体是棱台B.多面体至少有3个面C.各侧面都是正方形的四棱柱一定是正方体D.九棱柱有9条侧棱,9个侧面,侧面为平行四边形解析:选D选项A错误,反例如图1;一个多面体至少有4个面,如三棱锥有4个面,不存在有3个面的多面体,所以选项B错误;选项C错误,反例如图2,上、下底面是全等的菱形,各侧面是全等的正方形,它不是正方体;根据棱柱的定义,知选项D正确.5.若一个棱台共有21条棱,则这个棱台是________棱台.解析:由棱台的概念可知,棱台的上下底面为相似多边形,边数相同;侧面为梯形,侧面个数与底面多边形边数相同,可知该棱台为七棱台.答案:七6.如图所示平面图形沿虚线折起后,(1)为________,(2)为________,(3)为________.解析:结合棱柱、棱锥的概念可知,(1)是四棱柱,(2)是三棱锥,(3)是四棱锥.答案:四棱柱三棱锥四棱锥7.观察下列四张图片,结合所学知识说出这四个建筑物主要的结构特征.解:(1)是上海世博会中国馆,其主体结构是四棱台.(2)是法国卢浮宫,其主体结构是四棱锥.(3)是国家游泳中心“水立方”,其主体结构是四棱柱.(4)是美国五角大楼,其主体结构是五棱柱.8.如图在以O为顶点的三棱锥中,过O的三条棱两两夹角都是30°,在一条棱上取A、B两点,OA=4 cm,OB=3 cm,以A、B为端点用一条绳子紧绕三棱锥的侧面一周(绳和侧面无摩擦),求此绳在A、B两点间的最短绳长.解:作出三棱锥的侧面展开图,如图A、B两点间最短绳长就是线段AB的长度.在△AOB中,∠AOB=30°×3=90°,OA=4 cm,OB=3 cm,所以AB=OA2+OB2=5 cm.所以此绳在A、B两点间的最短绳长为5 cm.圆柱、圆锥、圆台、球及简单组合体的结构特征一、题组对点训练对点练一旋转体的结构特征1.下列几何体中是旋转体的是()①圆柱;②六棱锥;③正方体;④球体;⑤四面体.A.①和⑤B.①C.③和④ D.①和④解析:选D根据旋转体的概念可知,①和④是旋转体.2.下面几何体的轴截面(过旋转轴的截面)是圆面的是()A.圆柱B.圆锥C.球 D.圆台解析:选C圆柱的轴截面是矩形,圆锥的轴截面是等腰三角形,圆台的轴截面是等腰梯形,只有球的轴截面是圆面.3.有下列说法:①球的半径是球面上任意一点与球心的连线;②球的直径是球面上任意两点间的连线;③用一个平面截一个球,得到的是一个圆.其中正确说法的序号是________.解析:利用球的结构特征判断:①正确;②不正确,因为直径必过球心;③不正确,因为得到的是一个圆面.答案:①对点练二简单组合体4.下列几何体是简单组合体的是()解析:选D A选项中的几何体是圆锥,B选项中的几何体是圆柱,C选项中的几何体是球,D选项中的几何体是一个圆台中挖去一个圆锥,是简单组合体.5.以钝角三角形的较小边所在的直线为轴,其他两边旋转一周所得到的几何体是()A.两个圆锥拼接而成的组合体B.一个圆台C.一个圆锥D.一个圆锥挖去一个同底的小圆锥解析:选D如图以AB为轴所得的几何体是一个大圆锥挖去一个同底的小圆锥.6.指出如图(1)(2)所示的图形是由哪些简单几何体构成的.解:分割图形,使它的每一部分都是简单几何体.图(1)是由一个三棱柱和一个四棱柱拼接而成的简单组合体.图(2)是由一个圆锥和一个四棱柱拼接而成的简单组合体.对点练三有关几何体的计算7.用长为4,宽为2的矩形作侧面围成一个圆柱,此圆柱轴截面面积为()A.8 B.8π C.4π D.2π解析:选B由题意可知,假设围成的圆柱底面周长为4,高为2,设圆柱底面圆的半径为r,则2πr=4,所以r=2π,所以截面是长为2,宽为4π的矩形,所以截面面积为2×4π=8π.同理,当围成的圆柱底面周长为2,高为4时,截面面积为8π.8.一个圆锥的母线长为20 cm,母线与轴的夹角为30°,则圆锥的高为________cm.解析:h=20 cos 30°=103(cm).答案:10 3二、综合过关训练1.如图所示的平面中阴影部分绕中间轴旋转一周,形成的几何体形状为()A.一个球体B.一个球体中间挖出一个圆柱C.一个圆柱D.一个球体中间挖去一个长方体解析:选B圆旋转一周形成球,圆中的矩形旋转一周形成一个圆柱,所以选B.2.下列说法中正确的个数是()①用一个平面去截一个圆锥得到一个圆锥和一个圆台;②圆锥中过轴的截面是一个等腰三角形;③分别以矩形(非正方形)的长和宽所在直线为旋转轴,旋转一周得到的两个几何体是两个不同的圆柱.A.0 B.1 C.2 D.3解析:选C①中,必须用一个平行于底面的平面去截圆锥,才能得到一个圆锥和一个圆台,故①说法错误;显然②③说法正确.故说法正确的有2个.3.若圆柱体被平面截成如图所示的几何体,则它的侧面展开图是()解析:选D结合几何体的实物图,从截面最低点开始高度增加缓慢,然后逐渐变快,最后增加逐渐变慢,不是均衡增加的,所以A、B、C错误.4.两平行平面截半径为5的球,若截面面积分别为9 π和16 π,则这两个平面间的距离是()A.1B.7C.3或4 D.1或7解析:选D如图(1)所示,若两个平行平面在球心同侧,则CD=52-32-52-42=1.如图(2)所示,若两个平行截面在球心两侧,则CD=52-32+52-42=7.5.给出下列说法:①圆柱的底面是圆面;②经过圆柱任意两条母线的截面是一个矩形面;③圆台的任意两条母线的延长线,可能相交,也可能不相交;④夹在圆柱的两个截面间的几何体还是一个旋转体,其中说法正确的是________.解析:①正确,圆柱的底面是圆面;②正确,经过圆柱任意两条母线的截面是一个矩形面;③不正确,圆台的母线延长一定相交于一点;④不正确,夹在圆柱的两个平行于底面的截面间的几何体才是旋转体.答案:①②6.已知圆锥的底面半径为1 cm,高为 2 cm,其内部有一个内接正方体,则这个内接正方体的棱长为________.解析:设正方体的棱长为a,则a2=1-22a1,即a=2 2.答案:22cm7.如图所示,梯形ABCD中,AD∥BC,且AD<BC,当梯形ABCD绕AD所在直线旋转一周时,其他各边旋转围成了一个几何体,试描述该几何体的结构特征.解:如图所示,旋转所得的几何体是一个圆柱挖去两个圆锥后剩余部分构成的简单组合体.8.圆台的一个底面周长是另一个底面周长的3倍,轴截面的面积等于392 cm2,母线与轴的夹角是45°,求这个圆台的高、母线长和两底面半径.解:圆台的轴截面如图所示,设圆台上、下底面半径分别为x cm,3x cm,延长AA1交OO1的延长线于S,在Rt△SOA中,∠ASO=45°,则∠SAO=45°,所以SO=AO=3x,SO1=A1O1=x,所以OO1=2x.又S轴截面=12(6x+2x)·2x=392,所以x=7.所以圆台的高OO1=14 (cm),母线长l=2OO1=142(cm),两底面半径分别为7 cm,21 cm.中心投影与平行投影及空间几何体的三视图一、题组对点训练对点练一平行投影和中心投影1.直线的平行投影可能是()A.点B.线段C.射线 D.曲线解析:选A直线的平行投影可能是直线也可能是点,故选A.2.下列的四个图形中采用中心投影画法的是()解析:选A根据平行投影和中心投影的画法规则,B、C、D选项中的图形均为平行投影下的图形,而A选项中的图形采用的是中心投影画法.3.如图,E,F分别是正方体ABCD-AB1C1D1的面ADD1A1和面BCC1B1的中心,则四边形BFD1E在该正方体的面上的正投影可能是________(把所有可能图形的序号都填上).解析:图②是在平面DCC1D1或平面ABCD上的正投影;图③是在平面BCC1B1上的正投影.图①④均不符合.答案:②③对点练二简单几何体的三视图4.已知一个几何体的三视图如图所示,则此几何体的组成为()A.上面为棱台,下面为棱柱B.上面为圆台,下面为棱柱C.上面为圆台,下面为圆柱 D.上面为棱台,下面为圆柱解析:选C结合三视图,易知该几何体上面为圆台,下面为圆柱.5.如图所示的几何体中,正视图与侧视图都是长方形的是________.解析:(2)的侧视图是三角形,(5)的正视图和侧视图都是等腰梯形,其余的都符合条件.答案:(1)(3)(4)6.如图所示的螺栓是由棱柱和圆柱构成的组合体,试画出它的三视图.解:三视图如图所示.对点练三由三视图还原空间几何体7.(2018·全国卷Ⅰ)某圆柱的高为2,底面周长为16,其三视图如图所示.圆柱表面上的点M在正视图上的对应点为A,圆柱表面上的点N在左视图上的对应点为B,则在此圆柱侧面上,从M到N的路径中,最短路径的长度为() A.217 B.2 5C.3 D.2解析:选B先画出圆柱的直观图,根据题图的三视图可知点M,N的位置如图①所示.圆柱的侧面展开图及M,N的位置(N为OP的四等分点)如图②所示,连接MN,则图中MN即为M到N的最短路径.∵ON=14×16=4,OM=2,∴MN=OM2+ON2=22+42=2 5.8.如图是一个几何体的三视图,则可以判断此几何体是________.解析:由三视图可知,此几何体为一个正四棱锥.答案:正四棱锥9.如图,图(1)、(2)、(3)是图(4)表示的几何体的三视图,其中图(1)是________,图(2)是________,图(3)是________(写出视图名称).解析:由几何体的位置知,(1)为正视图,(2)为侧视图,(3)为俯视图.答案:正视图侧视图俯视图二、综合过关训练1.下列命题中正确的是()A.矩形的平行投影一定是矩形B.梯形的平行投影一定是梯形C.两条相交直线的投影可能平行D.一条线段的中点的平行投影仍是这条线段投影的中点解析:选D矩形的平行投影可能是线段,平行四边形或矩形,梯形的平行投影可能是线段或梯形,两条相交直线的投影是两条相交直线或是一条直线.因此A、B、C均错,故D 正确.2.沿一个正方体三个面的对角线截得的几何体如图所示,则该几何体的侧视图为()解析:选B依题意,侧视图中棱的方向从左上角到右下角,故选B.3.某个游戏环节,玩家需按墙上的空洞造型摆出相同姿势,才能穿墙而过,否则会被墙推入水池.类似地,有一个几何体恰好无缝隙地以三个不同形状的“姿势”穿过“墙”上的三个空洞,则该几何体为()解析:选A由题意知,图中正方形、圆形、三角形对应某几何体的三视图,结合选项中给出的图形分析可知,A中几何体满足要求.故选A.4.在一个几何体的三视图中,正视图和侧视图是两个完全相同的图形,如图所示,则相应的俯视图可以为()A.①②B.②③C.③④ D.②④解析:选D若俯视图为图①,则该几何体的正视图的上方三角形应该没有高线,故俯视图不可能为图①,排除选项A;若俯视图为图③,则该几何体的侧视图的上方应该没有左边小三角形,故俯视图不可能为图③,排除选项B、C;若俯视图为图②,则该几何体是由上面是正四棱锥,下面是正方体组合而成的简单组合体;若俯视图为图④,则该几何体是由上面是正四棱锥,下面是圆柱组合而成的简单组合体.故选D.5.由小正方体木块搭成的几何体的三视图如图所示,则该几何体由________块小正方体木块搭成.解析:小木块的排列方式如图所示.由图知,几何体由7块小正方体木块搭成.答案:76.若一个正三棱柱(底面为正三角形,侧面为矩形的棱柱)的三视图如图所示,则这个正三棱柱的侧棱长和底面边长分别为________、________.解析:侧视图中尺寸2为正三棱柱的侧棱长,尺寸23为俯视图正三角形的高,所以正三棱柱的底面边长为4.答案:2 47.某组合体的三视图如图所示,试画图说明此组合体的结构特征.解:该三视图表示的几何体是由一个四棱柱和一个四棱台拼接而成的组合体(如图所示).8.如图,在正四棱柱ABCD-A1B1C1D1中,AB=1,AA1=2,点P是平面A1B1C1D1内的一个动点,求三棱锥P -ABC 的正视图与俯视图的面积的比值的最大值.解:点P 是平面A 1B 1C 1D 1内的一个动点,则三棱锥P -ABC 的正视图始终是一个底为1,高为2的三角形, 其面积S 1=12×1×2=1.当点P 在底面ABCD 内的投影点在△ABC 的内部或边界上时,其俯视图的面积最小, 最小面积S 2=12×1×1=12,所以三棱锥P -ABC 的正视图与俯视图的面积的比值的最大值为S 1S 2=2.空间几何体的直观图一、题组对点训练 对点练一 斜二测画法1.用斜二测画法画水平放置的△ABC 时,若∠A 的两边分别平行于x 轴、y 轴,且∠A =90°,则在直观图中∠A ′=( )A .45°B .135°C .45°或135°D.90°解析:选C 在画直观图时,∠A ′的两边依然分别平行于x ′轴、y ′轴,而∠x ′O ′y ′=45°或135°.2.用斜二测画法画水平放置的平面图形的直观图,对其中的线段说法错误的是( ) A .原来相交的仍相交 B .原来垂直的仍垂直 C .原来平行的仍平行 D .原来共点的仍共点解析:选B 根据斜二测画法,原来垂直的未必垂直. 3.关于斜二测画法所得直观图的说法正确的是( ) A .直角三角形的直观图仍是直角三角形 B .梯形的直观图是平行四边形 C .正方形的直观图是菱形D .平行四边形的直观图仍是平行四边形解析:选D 由斜二测画法规则可知,平行于y 轴的线段长度减半,直角坐标系变成斜坐标系,而平行性没有改变,故只有选项D 正确.4.如图,已知等腰三角形ABC ,则如图所示的四个图中,可能是△ABC 的直观图的是 ( )A.①②B.②③C.②④ D.③④解析:选D原等腰三角形画成直观图后,原来的腰长不相等,③④两图分别是∠x′O′y′成135°和45°的坐标系中的直观图.5.画出水平放置的四边形OBCD(如图所示)的直观图.解:(1)过点C作CE⊥x轴,垂足为E,如图(1)所示,画出对应的x′轴、y′轴,使∠x′O′y′=45°.(2)如图(2)所示,在x′轴上取点B′,E′,使得O′B′=OB,O′E′=OE;在y′轴上取一点D,使得O′D′=12OD;过E′作E′C′∥y′轴,使E′C′=12EC.(3)连接B′C′,C′D′,并擦去x′轴与y′轴及其他一些辅助线,如图(3)所示,四边形O′B′C′D′就是所求的直观图.对点练二由直观图还原平面图形6.用斜二测画法画一个水平放置的平面图形的直观图为如图所示的一个正方形,则原来的图形是()解析:选A由直观图的画法可知,落在y轴上的对角线的长为22,结合各选项可知选A.7.如图所示,△A′B′C′是水平放置的△ABC的直观图,则在△ABC的三边及中线AD中,最长的线段是()A.AB B.ACC.BC D.AD解析:选B由直观图可知△ABC是以∠B为直角的直角三角形,所以斜边AC最长.8.如图所示,Rt△O′A′B′是一平面图形的直观图,直角边O′B′=1,则这个平面图形的面积是()A.2 2 B.1C. 2D.4 2解析:选C在△AOB中,OB=O′B′=1,OA=2O′A′=22,且∠AOB=90°,S△AOB=12OA·OB=12×1×22= 2.二、综合过关训练1.已知一个建筑物上部为四棱锥,下部为长方体,且四棱锥的底面与长方体的上底面尺寸一样,长方体的长、宽、高分别为20 m,5 m,10 m,四棱锥的高为8 m,如果按1∶500的比例画出它的直观图,那么在直观图中,长方体的长、宽、高和棱锥的高应分别为() A.4 cm,1 cm,2 cm,1.6 cmB.4 cm,0.5 cm,2 cm,0.8 cmC.4 cm,0.5 cm,2 cm,1.6 cmD.4 cm,0.5 cm,1 cm,0.8 cm解析:选C直观图中长、宽、高应分别按原尺寸的1500,11 000,1500计算,最后单位转化为cm.2.如图所示的正方形O′A′B′C′的边长为1 cm,它是水平放置的一个平面图形的直观图,则原图形的周长是()A.6 cm B.8 cmC.(2+32) cm D.(2+23) cm解析:选B直观图中,O′B′=2,原图形中OC=AB=(22)2+12=3,OA=BC =1,∴原图形的周长是2×(3+1)=8.3.如图是利用斜二测画法画出的△ABO的直观图,已知O′B′=4,A′B′∥y′轴,且△ABO的面积为16,过A′作A′C′⊥x′轴,则A′C′的长为()A.2 2 B. 2C.16 2 D.1解析:选A 因为A ′B ′∥y ′轴,所以在△ABO 中,AB ⊥OB .又△ABO 的面积为16,所以12AB ·OB =16.所以AB =8,所以A ′B ′=4.如图,作A ′C ′⊥O ′B ′于点C ′,所以B ′C ′=A ′C ′,所以A ′C ′的长为4sin 45°=2 2.4.已知两个圆锥,底面重合在一起,其中一个圆锥顶点到底面的距离为2 cm ,另一个圆锥顶点到底面的距离为3 cm ,则其直观图中这两个顶点之间的距离为( )A .2 cmB .3 cmC .2.5 cmD .5 cm解析:选D 圆锥顶点到底面的距离即圆锥的高,故两顶点间距离为2+3=5 cm ,在直观图中与z 轴平行的线段长度不变,仍为5 cm.5.有一个长为5,宽为4 的矩形,则其直观图的面积为________. 解析:由于该矩形的面积为S =5×4=20,所以由公式S ′=24S ,得其直观图的面积为S ′=24S =5 2. 答案:5 26.一个水平放置的平面图形的斜二测直观图是直角梯形ABCD ,如图所示,∠ABC =45°,AB =AD =1,DC ⊥BC ,则原平面图形的面积为________.解析:过A 作AE ⊥BC ,垂足为E .∵DC ⊥BC 且AD ∥BC ,∴ADCE 是矩形,∴EC =AD =1.由∠ABC =45°,AB =AD =1知BE =22,∴原平面图形是梯形且上、下两底边长分别为1和1+22,高为2, ∴原平面图形的面积为12×⎝⎛⎭⎫1+1+22×2=2+22.答案:2+227.如图,四边形A ′B ′C ′D ′是边长为1的正方形,且它是某个四边形按斜二测画法画出的直观图,请画出该四边形的原图形,并求出原图形的面积.解:画出平面直角坐标系xOy ,使点A 与O 重合, 在x 轴上取点C ,使AC =2, 再在y 轴上取点D ,使AD =2, 取AC 的中点E ,连接DE 并延长至点B , 使DE =EB ,连接DC ,CB ,BA ,则四边形ABCD 为正方形A ′B ′C ′D ′的原图形(也可以过点C 作BC ∥y 轴,且使CB =AD =2,然后连接AB ,DC ),如图所示.易知四边形ABCD 为平行四边形,∵AD =2,AC =2,∴S ▱ABCD =2×2=2 2. 8.如图为一几何体的展开图:沿图中虚线将它们折叠起来,请画出其直观图.解:由题设中所给的展开图可以得出,此几何体是一个四棱锥,其底面是一个边长为2的正方形,垂直于底面的侧棱长为2,其直观图如图所示.柱体、锥体、台体的表面积与体积一、题组对点训练对点练一 柱体、锥体、台体的侧面积与表面积 1.棱长为3的正方体的表面积为( ) A .27 B .64 C .54D.36解析:选C 根据表面积的定义,组成正方体的面共6个,且每个都是边长为3的正方形.从而,其表面积为6×32=54.2.若圆锥的高等于底面直径,则它的底面积与侧面积之比为( ) A .1∶2 B .1∶ 3 C .1∶ 5D.3∶2解析:选C 设圆锥底面半径为r ,则高h =2r ,∴其母线长l =5r .∴S 侧=πrl =5πr 2,S 底=πr 2.则S 底∶S 侧=1∶ 5.3.已知正四棱锥的顶点都在同一球面上,若该棱锥的高为4,底面边长为2,则该球的表面积为( )A.81π4B .16πC .9πD.27π4解析:选A 如图,设球心为O ,半径为r ,则在Rt △AOF 中,(4-r )2+(2)2=r 2,解得r =94,所以该球的表面积为4πr 2=4π×⎝⎛⎭⎫94 2=81π4.4.圆台的一个底面周长是另一个底面周长的3倍,母线长为3,圆台的侧面积为84π,则圆台较小底面的半径为( )A .7B .6C .5D.3解析:选A 设圆台较小底面半径为r ,则另一底面半径为3r .由S =π(r +3r )·3=84π,解得r =7.5.一个高为2的圆柱,底面周长为2π,该圆柱的表面积为________.解析:由底面周长为2π可得底面半径为1.S 底=2πr 2=2π,S 侧=2πr ·h =4π,所以S 表=S底+S 侧=6π. 答案:6π对点练二 柱体、锥体、台体的体积6.某几何体的三视图如图所示(单位:cm),则该几何体的体积(单位:cm 3)是( )A .2B .4C .6D.8解析:选C 由几何体的三视图可知,该几何体是一个底面为直角梯形,高为2的直四棱柱,直角梯形的两底边长分别为1,2,高为2,∴该几何体的体积为V =12×(2+1)×2×2=6.7.若圆锥的侧面展开图为一个半径为2的半圆,则圆锥的体积是________.解析:易知圆锥的母线长为2,设圆锥的底面半径为r ,则2πr =12×2π×2,∴r =1,则高h =l 2-r 2= 3.∴V 圆锥=13πr 2· h =13π×3=3π3.答案:3π38.某几何体的三视图如图所示,图中的四边形都是边长为2的正方形,正视图和侧视图中的两条虚线都互相垂直且相等,则该几何体的体积是________.解析:几何体的直观图为正方体去掉以正方体中心为顶点,上底面为底面的四棱锥,其体积为2×2×2-13×1×22=203.答案:203对点练三 求几何体体积的方法9.如图,在正三棱柱ABC -A 1B 1C 1中,AB =4,AA 1=6.若E ,F 分别是棱BB 1,CC 1上的点,则三棱锥A -A 1EF 的体积是________.解析:因为在正三棱柱ABC -A 1B 1C 1中,AA 1∥BB 1,AA 1⊂平面AA 1C 1C ,BB 1⊄平面AA 1C 1C ,所以BB 1∥平面AA 1C 1C ,从而点E 到平面AA 1C 1C 的距离就是点B 到平面AA 1C 1C 的距离,作BH ⊥AC ,垂足为点H ,由于△ABC 是正三角形且边长为4,所以BH =23,从而三棱锥A -A 1EF 的体积VA -A 1EF =VE -A 1AF =13S △A 1AF ·BH =13×12×6×4×23=8 3.答案:8 3 二、综合过关训练1.如图,ABC -A ′B ′C ′是体积为1的棱柱,则四棱锥C -AA ′B ′B 的体积是( )A.13 B.12 C.23D.34解析:选C ∵V C -A ′B ′C ′=13V 棱柱=13,∴V C -AA ′B ′B =1-13=23. 2.已知一个圆柱的侧面展开图是一个正方形,则这个圆柱的表面积与侧面积的比值是( )A.1+2π2πB.1+4π4πC.1+2ππD.1+4π2π解析:选A 设圆柱的底面半径为r ,高为h ,。
吉林省人教A版高中数学必修二 1.2.3空间几何体的直观图同步练习
姓名:________ 班级:________ 成绩:________
一、单选题 (共9题;共18分)
1. (2分) (2018高一下·鹤岗期末) 一个水平放置的平面图形的斜二测直观图是一个底角为,腰和上底均为的等腰梯形,则这个平面图形的面积为()
A .
B .
C .
D .
2. (2分)某工作的三视图如图所示,现将该工作通过切削,加工成一个体积尽可能大的正方体新工件,并使新工件的一个面落在原工作的一个面内,则原工件材料的利用率为()(材料利用率=新工件的体积/原工件的体积)
A .
B .
C .
D .
3. (2分)如图,一平面图形的直观图是一个等腰梯形OABC,且该梯形的面积为,则原图形的面积为()
A . 2
B .
C . 2
D . 4
4. (2分)已知△ABC的平面直观图△A′B′C′是边长为2的正三角形,则△ABC的面积为()
A .
B .
C .
D .
5. (2分)(2020·河南模拟) 已知底面是等腰直角三角形的三棱锥P-ABC的三视图如图所示,俯视图中的两个小三角形全等,则()
A . PA,PB,PC两两垂直
B . 三棱锥P-ABC的体积为
C .
D . 三棱锥P-ABC的侧面积为
6. (2分)如图所示的水平放置的平面图形的直观图,所表示的图形ABCD是()
A . 任意梯形
B . 直角梯形
C . 任意四边形
D . 平行四边形
7. (2分)如图所示的直观图,其平面图形的面积为()
A . 3
B . 6
C .
D .
8. (2分)如果一个水平放置的图形的斜二测直观图是一个底面为,腰和上底均为1的等腰梯形,那么原平面图形的面积是()
A .
B .
C .
D .
9. (2分) (2018高一上·武威期末) 一个几何体的三视图如图所示(单位:),则该几何体的体积为()
A .
B .
C .
D .
二、填空题 (共3题;共3分)
10. (1分)有一块多边形的菜地,它的水平放置的平面图形的斜二测直观图是直角梯形(如图)∠ABC=45°,AB=, AD=1,DC⊥BC,则这块菜地的面积为________
11. (1分)如图是利用斜二测画法画出的△ABO的直观图,已知O′B′=4,且△AOB的面积为16,A′B′∥y′轴,过A′作A′C′⊥x′轴,则A′C′=________.
12. (1分)如图,△A′B′C′表示水平放置的△ABC在斜二测画法下的直观图,A′B′在x′轴上,B′C′⊥x′轴,且B′C′=3,则△ABC的边AB上的高为________.
三、解答题 (共2题;共10分)
13. (5分)画出一个正三棱台的直观图(尺寸:上、下底面边长分别为1cm,2cm,高为2cm).
14. (5分)在水平放置的平面α内有一个边长为1的正方形A′B′C′D′,如图,其中的对角线A′C′在水平位置,已知该正方形是某个四边形用斜二测画法画出的直观图,试画出该四边形的真实图形ABCD并求出其面积.
参考答案一、单选题 (共9题;共18分)
1-1、
2-1、
3-1、
4-1、
5-1、
6-1、
7-1、
8-1、
9-1、
二、填空题 (共3题;共3分)
10-1、
11-1、
12-1、
三、解答题 (共2题;共10分)
13-1、14-1、。