高考数学复习点拨 三视图与正方体
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第3期利用三视图确定正方体的个数三规则:主俯长对正、主左高平齐、俯左宽相等即:主视图和俯视图的长要相等主视图和左视图的高要相等左视图和俯视图的宽要相等。
应用如图表示某个由小正方体搭成的几何体的俯视图,俯视图无法表示该几何体的高度,用3代表右上角这个位置有3个立方体。
用2表示左上角这个位置有2个立方体,1表示右下角这个位置有1个立方体,此时,我们不但可以轻易地画出该几何体的其它两个视图,也可以得知该物体一共由1 2 3=6个小正方体组成.借助俯视图的这个功能,我们在确定一个几何体由多少个小正方体组成的时候,可以先画出俯视图,再根据主视图与左视图,确定俯视图各位置上的立方体的个数,从而快速找出正方体的个数.例1 如图是由一些相同的小正方体构成的立体图形的三视图,那么构成这个立体图形的小正方体有_______个解析第一步:从俯视图入手,结合主视图,从正面看过去,也就是从如下图的箭头方向看过去,可以确定的是俯视图最右侧只有一层,标上数字1,左边这列最高有两层,具体数目还不能确定第二步:结合左视图,从箭头方向看过去,右侧有两个一层的,所以马上可以确定如图两个位置的数量.由于左视图的最左侧最高有2个,所以,沿箭头方向看过去最左侧最高有2个,所以,俯视图的空白处应填2,如图,所以,一共有2 1 1 1=5个正方体.点拨:此立体图形的三视图都已知,所以俯视图结合主视图和左视图,容易明确个位置上的正方体的个数.例2 一个几何体由若干个大小相等的小立方体组成,下面分别是此几何体的主视图,和俯视图,该几何体至少是用错少个小立方块搭成的.解析此题已经存在俯视图,还是从俯视图出发考虑,因为主视图已经确定,如蓝色所示,右侧两个位置最高只有一个,所以填写数字1.而最左侧最高有两个,因为是最少是多少个,所以左侧三个位置,只要有一个位置是2个,其余都是1个即可,如图,有下面三种可能总数都为2 2 2=6个.此时顺便还可以求出最多有多少个.如图,只需要左侧最高都是2个即可,所以,最多有2 2 2 1 1=8个.点拨:此题已知主视图与俯视图,可利用主视图在俯视图的基础上填写添加数字,但由于左视图不确定,所以,可能有多种情况.例3 如图,一个几何体是由若干个小正方体堆积而成的,主视、左视图如下,要摆成这样的图形,至少需要多少块小正方形,最多需要多少块小正方体.解析此题没有俯视图,不妨尝试去画出俯视图,主视图和俯视图的长要相等左视图和俯视图的宽要相等.已知俯视图的长和和宽也不一定能完全确定俯视图的形状,但是可以确定俯视图最大可能是什么由题意,俯视图最大可能是首先算出几何体最多可能是多少个,再次基础上,减少正方体的个数,在主视图和左视图不变的前提下,看最少能剩下几个.结合主视图,从前面看俯视图,右侧两个最高是1,所以可以确定右侧两列的最多全是1结合左视图,从左边看俯视图,最上面行和最下面的行最高都是2,如图.最后确定左视图中间的,最高为1 .此时我们得出的小正方体最多可能是2 2 1 1 1 1 1 1 1=11个.如图,减少4个,不影响主视图再减少1个,不影响左视图不能再减少了,所以,此时的数量2 2 1 1=6即是最少需要的正方体个数.点拨:此题已知主视图与左视图,但是不知道俯视图,利用投影的原则,主视图和俯视图的长要相等,左视图和俯视图的宽要相等.尝试画出俯视图的最大可能,首先确定出几何体的最多可能的正方体的个数,在此基础上减少正方体的个数,但不改变主视图与俯视图,到最后不能再减少时,即可确定最少的可能的个数.《义务教育数学课程标准》指出,在数学课程中,应当注重发展学生的数感、符号意识、空间观念、几何直观、数据分析观念、运算能力、推理能力和模型思想。
第八单元立体几何考情分析多以两小一大的形式出现,每年必考,分值为17~22分.重点考查几何体的三视图问题、几何体的表面积与体积、空间线面位置关系,用向量法计算空间角,其中与球有关的接(切)问题是考查的难点.对于空间向量的应用,空间直角坐标系的建立是否合理是解决有关问题的关键,有时所给空间图形不规则——没有三条互相垂直的直线,不利于空间直角坐标系的建立,另外,探索性问题中动点坐标的设法及有关计算是难点.点点练26空间几何体的三视图与直观图、表面积与体积一基础小题练透篇1.[2022·山东济宁检测]已知水平放置的△ABC按“斜二测画法”得到如图所示的直观图,其中B′O′=C′O′=1,A′O′=32,那么原△ABC的面积是( )A.3B.22C.32D.342.[2021·江西吉安联考]某几何体的三视图如图所示,其中网格纸上小正方形的边长为1,则该几何体中,最长的棱的长度为( )A.3B.32C.33D.63.[2022·四川成都七中高三期中]已知一个几何体的三视图如图,则它的表面积为( )A .3πB .4πC.5πD.6π4.[2021·衡水模拟]已知正三棱锥S ABC 的三条侧棱两两垂直,且侧棱长为2,则此三棱锥的外接球的表面积为( )A .πB.3πC.6πD.9π5.[2022·云南大理模拟预测]一个几何体的三视图如图所示,则这个几何体的体积为( )A .43πB.2πC.πD.83π 6.[2021·江苏海安高级月考]三棱锥A BCD 中,∠ABC =∠CBD =∠DBA =60°,BC =BD =1,△ACD 的面积为114,则此三棱锥外接球的表面积为( ) A .4πB.16πC.163πD.323π7.[2022·四川省南充市白塔模拟]如图所示,网格纸上小正方形的边长为1,粗线画出的是某个多面体的三视图,若该多面体的所有顶点都在球C 的表面上,则球C 的表面积是( )A .8πB.12πC.16πD.32π 8.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(如图所示),∠ABC =45°,AB =AD =1,DC ⊥BC ,则这块菜地的面积为________.9.[2022·湘豫名校联考]在四面体ABCD 中,AB =CD =5,AD =BC =13,AC =BD =10,则此四面体的体积为________.二能力小题提升篇1.[2022·深圳市高三调研]已知圆柱的底面半径为2,侧面展开图为面积为8π的矩形,则该圆柱的体积为( )A .8πB.4πC.83πD.2π2.[2022·浙江省高三测试]如图是用斜二测画法画出的∠AOB 的直观图∠A ′O ′B ′,则∠AOB 是( )A .锐角B .直角C .钝角D .无法判断3.[2022·河南省洛阳市高三调研]大约于东汉初年成书的我国古代数学名著《九章算术》中,“开立圆术”曰:置积尺数,以十六乘之,九而一,所得开立方除之,即立圆径.“开立圆术”实际是知道了球的体积V ,利用球的体积,求其直径d 的一个近似值的公式:d =3169V ,而我们知道,若球的半径为r ,则球的体积V =43πr 3,则在上述公式d =3169V 中,相当于π的取值为( )A.3B .227C .278D .1694.[2021·云南省曲靖市高三二模]如图,在水平地面上的圆锥形物体的母线长为12,底面圆的半径等于4,一只小虫从圆锥的底面圆上的点P 出发,绕圆锥侧面爬行一周后回到点P 处,则小虫爬行的最短路程为( )A .123B .16C .24D .24 35.[2022·江西省兴国县高三月考]已知三棱锥P ABC 中,PA ⊥平面ABC ,AB ⊥AC ,AB =AC =2,且三棱锥P ABC 外接球的表面积为36π.则PA =________.6.[2022·广东七校第二次联考]在四棱锥P ABCD 中,四边形ABCD 是边长为2a 的正方形,PD ⊥底面ABCD ,且PD =2a ,若在这个四棱锥内放一个球,则该球半径的最大值为________.三高考小题重现篇1.[2021·山东卷]已知圆锥的底面半径为2,其侧面展开图为一个半圆,则该圆锥的母线长为( )A .2B.2 2 C .4D.4 22.[2021·全国甲卷]在一个正方体中,过顶点A 的三条棱的中点分别为E ,F ,G .该正方体截去三棱锥A EFG 后,所得多面体的三视图中,正视图如图所示,则相应的侧视图是( )3.[2021·全国甲卷]已知一个圆锥的底面半径为6,其体积为30π,则该圆锥的侧面积为________.4.[2021·全国甲卷]已知A,B,C是半径为1的球O的球面上的三个点,且AC⊥BC,AC=BC=1,则三棱锥OABC的体积为( )A.212B.312C.24D.345.[2020·山东卷]已知直四棱柱ABCD-A1B1C1D1的棱长均为2,∠BAD=60°.以D1为球心,5为半径的球面与侧面BCC1B1的交线长为________.6.[2019·全国卷Ⅱ]中国有悠久的金石文化,印信是金石文化的代表之一.印信的形状多为长方体、正方体或圆柱体,但南北朝时期的官员独孤信的印信形状是“半正多面体”(图1).半正多面体是由两种或两种以上的正多边形围成的多面体.半正多面体体现了数学的对称美.图2是一个棱数为48的半正多面体,它的所有顶点都在同一个正方体的表面上,且此正方体的棱长为1.则该半正多面体共有________个面,其棱长为________.四经典大题强化篇1.在三棱柱ABCA1B1C1中,侧面AA1C1C⊥底面ABC,AA1=A1C=AC=AB=BC=2,且点O 为AC的中点.(1)证明:A1O⊥平面ABC;(2)求三棱锥C1ABC的体积.2.已知点P,A,B,C是半径为2的球面上的点,PA=PB=PC=2,∠ABC=90°,点B 在AC上的射影为D,求三棱锥P-ABD体积的最大值.点点练26 空间几何体的三视图与直观图、表面积与体积一 基础小题练透篇1.答案:A解析:由题图可知原△ABC 的高AO =3,BC =B ′C ′=2,∴S △ABC =12·BC ·OA =12×2×3= 3.2.答案:C解析:由三视图还原几何体,可得该几何体可看作如图所示的棱长为3的正方体中,以A ,B ,C ,D 为顶点的三棱锥,其最长的棱为BD ,且BD =32+32+32=3 3.3.答案:B解析:由三视图可知,该几何体是圆锥和半球拼接成的组合体,且圆锥的底面圆和半球的大圆面半径相同,底面圆的半径r =1,圆锥的母线长l =(3)2+1=2,记该几何体的表面积为S ,故S =12(2πr )l +12×4πr 2=4π.4.答案:C解析:正三棱锥的外接球即是棱长为2的正方体的外接球,所以外接球的直径2R =(2)2+(2)2+(2)2=6,所以4R 2=6,外接球的表面积4πR 2=6π.5.答案:A解析:根据三视图可知几何体是由有公共的底面的圆锥和圆柱体的组合体,由三视图可知,圆锥的底面半径为1,高为1,圆柱的底面半径为1,高为1,所以组合体的体积为13π×12×1+π×12×1=4π3.6.答案:A解析:∵BC =BD =1,∠CBD =60°,∴CD =1,又AB =AB ,∠ABC =∠DBA =60°,BC =BD ,∴△ABC ≌△ABD ,则AC =AD ,取CD 中点E ,连接AE ,又由△ACD 的面积为114,可得△ACD 的高AE =112,则可得AC =AD =3,在△ABC 中,由余弦定理AC 2=AB 2+BC 2-2AB ·BC ·cos60°,∴3=AB 2+1-2×AB ×1×12,解得AB =2,则AC 2+BC 2=AB 2,可得∠ACB =90°,∴∠ADB=90°,∴AC ⊥BC ,AD ⊥BD ,根据球的性质可得AB 为三棱锥外接球的直径,则半径为1, 故外接球的表面积为4π×12=4π.7.答案:A解析:由三视图可还原几何体为从长、宽均为2,高为2的长方体中截得的四棱锥S ABCD ,则四棱锥S ABCD 的外接球即为长方体的外接球, ∴球C 的半径R =122+2+4=2,∴球C 的表面积S =4πR 2=8π. 8.答案:2+22解析:如图1,在直观图中,过点A 作AE ⊥BC ,垂足为E .在Rt△ABE 中,AB =1,∠ABE =45°,∴BE =22.又四边形AECD 为矩形,AD =EC =1,∴BC =BE +EC =22+1,由此还原为原图形如图2所示,是直角梯形A ′B ′C ′D ′.在梯形A ′B ′C ′D ′中,A ′D ′=1,B ′C ′=22+1,A ′B ′=2. ∴这块菜地的面积S =12(A ′D ′+B ′C ′)·A ′B ′=12×⎝ ⎛⎭⎪⎫1+1+22×2=2+22.9.答案:2解析:设四面体ABCD 所在的长方体的长、宽、高分别为a ,b ,c ,则⎩⎪⎨⎪⎧a 2+b 2=5,a 2+c 2=13,b 2+c 2=10,得⎩⎪⎨⎪⎧a =2,b =1,c =3,所以四面体ABCD 的体积V =abc -13×12abc ×4=13abc =2.二 能力小题提升篇1.答案:A解析:设圆柱的高为h ,则2π×2×h =8π⇒h =2,所以圆柱的体积为π×22×2=8π.2.答案:C解析:根据斜二测画法规则知,把直观图∠A ′O ′B ′还原为平面图,如图所示:所以∠AOB 是钝角. 3.答案:C解析:由d =3169V 得V =916·(2r )3=43·278r 3,比较V =43πr 3,相当于π的取值为278. 4.答案:A解析:如图,设圆锥侧面展开扇形的圆心角为θ,则由题可得2π×4=12θ,则θ=2π3,在Rt△POP ′中,OP =OP ′=12,则小虫爬行的最短路程为PP ′=122+122-2×12×12×⎝ ⎛⎭⎪⎫-12=12 3.5.答案:27解析:由PA ⊥平面ABC ,AB ⊥AC ,将三棱锥补成长方体,它的对角线是其外接球的直径,∵三棱锥外接球的表面积为36π,设外接球的半径为R ,则4πR 2=36π,解得R =3∴三棱锥外接球的半径为3,直径为6,∵AB =AC =2,∴22+22+PA 2=62,∴PA =27.6.答案:(2-2)a解析:方法一 由题意知,球内切于四棱锥P ABCD 时半径最大.设该四棱锥的内切球的球心为O ,半径为r ,连接OA ,OB ,OC ,OD ,OP ,则V P -ABCD =V O -ABCD +V O -PAD +V O -PAB +V O -PBC +V O -PCD ,即13×2a ×2a ×2a =13×⎝ ⎛⎭⎪⎫4a 2+2×12×2a ×2a +2×12×2a ×22a ×r ,解得r =(2-2)a .方法二 易知当球内切于四棱锥P -ABCD ,即与四棱锥P -ABCD 各个面均相切时,球的半径最大.作出相切时的侧视图如图所示,设四棱锥P -ABCD 内切球的半径为r ,则12×2a ×2a=12×(2a +2a +22a )×r ,解得r =(2-2)a . 三 高考小题重现篇1.答案:B解析:设圆锥的母线长为l ,由于圆锥底面圆的周长等于扇形的弧长,则πl =2π×2,解得l =2 2.2.答案:D解析:根据题目条件以及正视图可以得到该几何体的直观图,如图,结合选项可知该几何体的侧视图为D.3.答案:39π解析:设该圆锥的高为h ,则由已知条件可得13×π×62×h =30π,解得h =52,则圆锥的母线长为h 2+62=254+36=132,故该圆锥的侧面积为π×6×132=39π. 4.答案:A解析:如图所示,因为AC ⊥BC ,且AC =BC =1,所以AB 为截面圆O 1的直径,且AB = 2.连接OO 1,则OO 1⊥面ABC ,OO 1=1-⎝ ⎛⎭⎪⎫AB 22=1-⎝ ⎛⎭⎪⎫222=22,所以三棱锥O ABC 的体积V =13S △ABC ×OO 1=13×12×1×1×22=212. 5.答案:2π2解析:如图,连接B 1D 1,易知△B 1C 1D 1为正三角形,所以B 1D 1=C 1D 1=2.分别取B 1C 1,BB 1,CC 1的中点M ,G ,H ,连接D 1M ,D 1G ,D 1H ,则易得D 1G =D 1H =22+12=5,D 1M ⊥B 1C 1,且D 1M = 3.由题意知G ,H 分别是BB 1,CC 1与球面的交点.在侧面BCC 1B 1内任取一点P ,使MP =2,连接D 1P ,则D 1P =D 1M 2+MP 2=(3)2+(2)2=5,连接MG ,MH ,易得MG =MH =2,故可知以M 为圆心,2为半径的圆弧GH 为球面与侧面BCC 1B 1的交线.由∠B 1MG =∠C 1MH =45°知∠GMH =90°,所以GH 的长为14×2π×2=2π2. 6.答案:26 2-1 解析:依题意知,题中的半正多面体的上、下、左、右、前、后6个面都在正方体的表面上,且该半正多面体的表面由18个正方形,8个正三角形组成,因此题中的半正多面体共有26个面.注意到该半正多面体的俯视图的轮廓是一个正八边形,设题中的半正多面体的棱长为x ,则22x +x +22x =1,解得x =2-1,故题中的半正多面体的棱长为2-1. 四 经典大题强化篇1.解析:(1)证明:因为AA 1=A 1C ,且O 为AC 的中点,所以A 1O ⊥AC ,又平面AA 1C 1C ⊥平面ABC ,平面AA 1C 1C ∩平面ABC =AC ,且A 1O ⊂平面AA 1C 1C ,∴A 1O ⊥平面ABC .(2)∵A 1C 1∥AC ,A 1C 1⊄平面ABC ,AC ⊂平面ABC ,∴A 1C 1∥平面ABC ,即C 1到平面ABC 的距离等于A 1到平面ABC 的距离.由(1)知A 1O ⊥平面ABC ,且A 1O =AA 21 -AO 2=3,∴VC 1-ABC =VA 1-ABC =13S △ABC ·A 1O =13×12×2×3×3=1. 2.解析:设点P 在平面ABC 上的射影为G ,如图,由PA =PB =PC =2,∠ABC =90°,知点P 在平面ABC 上的射影G 为△ABC 的外心,即AC 的中点.设球的球心为O ,连接PG ,则O 在PG 的延长线上.连接OB ,BG ,设PG =h ,则OG =2-h ,所以OB 2-OG 2=PB 2-PG 2,即4-(2-h )2=4-h 2,解得h =1,则AG =CG = 3.设AD =x ,则GD =x -AG =x -3,BG =3,所以BD =BG 2-GD 2=-x 2+23x ,所以S △ABD =12AD ·BD =12-x 4+23x 3. 令f (x )=-x 4+23x 3,则f ′(x )=-4x 3+63x 2.由f ′(x )=0,得x =0或x =332,易知当x =332时,函数f (x )取得最大值24316,所以(S △ABD )max =12×934=938.又PG =1,所以三棱锥P -ABD 体积的最大值为13×938×1=338.。
高考数学三视图还原方法归纳方法一 :还原三步曲核心内容:三视图的长度特征——“长对齐,宽相等,高平齐” ,即正视图和左视图一样高,正视图和俯视图一样长,左视图和俯视图一样宽。
还原三步骤:(1)先画正方体或长方体,在正方体或长方体地面上截取出俯视图形状;(2)依据正视图和左视图有无垂直关系和节点,确定并画出刚刚截取出的俯视图中各节点处垂直拉升的线条(剔除其中无需垂直拉升的节点,不能确定的先垂直拉升),由高平齐确定其长短;(3)将垂直拉升线段的端点和正视图、左视图的节点及俯视图各个节点连线,隐去所有的辅助线条便可得到还原的几何体。
方法展示( 1)将如图所示的三视图还原成几何体。
还原步骤:①依据俯视图,在长方体地面初绘ABCDE如图;②依据正视图和左视图中显示的垂直关系,判断出在节点 A、 B、 C、 D 处不可能有垂直拉升的线条,而在 E 处必有垂直拉升的线条 ES,由正视图和侧视图中高度,确定点 S 的位置;如图③将点 S 与点 ABCD分别连接,隐去所有的辅助线条,便可得到还原的几何体S-ABCD如图所示:经典题型:例题 1:若某几何体的三视图,如图所示,则此几何体的体积等于()cm3。
解答:(24)例题 2:一个多面体的三视图如图所示,则该多面体的表面积为()答案: 21+ 3 计算过程:步骤如下:第一步:在正方体底面初绘制ABCDEFMN如图;第二步:依据正视图和左视图中显示的垂直关系,判断出节点E、F、M 、N 处不可能有垂直拉升的线条,而在点 A、B、C、D 处皆有垂直拉升的线条,由正视图和左视图中高度及节点确定点 G,G' , B' , D ' , E ' , F '地位置如图;第三步:由三视图中线条的虚实,将点G 与点 E、F 分别连接,将G'与点E'、F'分别连接,隐去所有的辅助线便可得到还原的几何体,如图所示。
例题 3:如图所示,网格纸上小正方形的边长为4,粗实线画出的是某多面体的三视图,则该多面体的各条棱中,最长的棱的长度是()答案:(6)还原图形方法一:若由主视图引发,具体步骤如下:( 1)依据主视图,在长方体后侧面初绘ABCM如图:(2)依据俯视图和左视图中显示的垂直关系,判断出在节点 A、B、 C 出不可能有垂直向前拉升的线条,而在 M 出必有垂直向前拉升的线条 MD,由俯视图和侧视图中长度,确定点 D 的位置如图:( 3)将点 D 与 A、B、 C 分别连接,隐去所有的辅助线条便可得到还原的几何体D—ABC如图所示:解:置于棱长为 4 个单位的正方体中研究,该几何体为四面体 D—ABC,且 AB=BC=4, AC=42 ,DB=DC=2 5 ,可得 DA=6.故最长的棱长为 6.方法 2若由左视图引发,具体步骤如下:( 1)依据左视图,在长方体右侧面初绘BCD如图:( 2)依据正视图和俯视图中显示的垂直关系,判断出在节点 C、D 处不可能有垂直向前拉升的线条,而( 3)将点 A 与点 B、 C、 D 分别连接,隐去所有的辅助线条便可得到还原的几何体D—ABC如图:方法 3:由三视图可知,原几何体的长、宽、高均为4,所以我们可以用一个正方体做载体还原:(1)根据正视图,在正方体中画出正视图上的四个顶点的原象所在的线段,用红线表示。
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。
高三《立体几何》专题复习一、常用知识点回顾1、三视图。
正侧一样高,正俯一样长,侧府一样宽,看不到的线画虚线。
2、常用公式与结论。
(1)圆柱、圆锥、圆台的侧面展开图及侧面积公式;(2)空间几何体的表面积与体积公式;(3)全品高考复习方案(听课手册)105页的常用结论3、两条异面直线所成的角;直线与平面所成的角。
4、证明两条直线平行的常用方法;直线与平面平行的判定与性质;面面平行的判定与性质。
5、证明两条直线垂直的常用方法;直线与平面垂直的判定与性质;两个平面垂直的判定与性质。
二、题型训练题型一:三视图的运用,求几何体的体积、表面积例1、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+(B)54+(C)90(D)81【练习1】某圆柱的高为2,底面周长为16,其三视图如右图.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()C.3D.2【练习2】如图,网格纸上小正方形的边长为1,粗实线画出的是某几何体的三视图,该几何体由一平面将一圆柱截去一部分后所得,则该几何体的体积为( )A.90πB.63πC.42πD.36π【练习3】如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例2、在封闭的直三棱柱ABC -A 1B 1C 1内有一个体积为V 的球.若AB ⊥BC ,AB =6,BC =8,AA 1=3,则V 的最大值是( )(A )4π (B )9π2 (C )6π (D )32π3变式1:在封闭的直三棱柱ABC-A1B1C1内有一个体积为V的球.若AB⊥BC,AB=6,BC=8,AA1=5,则V的最大值是变式2:在封闭的长方体ABCD-A1B1C1D1内有一个体积为V的球.若AB=BC=6,AA1=3,则V的最大值是变式3:(1)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(2)体积为8的正方体的顶点都在同一球面上,则该球面的表面积为变式4:【练习1】已知圆柱的上、下底面的中心分别为O1,O2,过直线O1O2的平面截该圆柱所得的截面是面积为8的正方形,则该圆柱的表面积为()A. B.12π C. D.10π【练习3】已知圆锥的顶点为S,母线SA,SB互相垂直,SA与圆锥底面所成角为30°,若SAB的面积为8,则该圆锥的体积为_______题型二:平行问题例1、如图,四棱锥P-ABCD中,PA⊥底面ABCD,AD∥BC,AB=AD=AC=3,PA=BC=4,M为线段AD上一点,AM=2MD,N为PC的中点.(I)证明MN∥平面PAB; (II)求四面体N-BCM的体积.【练习1】如图,四棱锥P-ABCD中,侧面PADAD,为等边三角形且垂直于底面ABCD,AB=BC=12∠BAD=∠ABC=90°。
专题7.1几何体的体积、面积和三视图与直观图(考点讲析)提纲挈领A.4B.8C.12D.16 【典例2】(2018年全国卷II 文)在正方体中,的中点,则异面直线所成角的正切值为( )A.C.【方法技巧】解决与空间几何体结构特征有关问题的技巧 (1)关于空间几何体的结构特征辨析关键是紧扣各种空间几何体的概念,要善于通过举反例对概念进行辨析,即要说明一个命题是错误的,只需举一反例即可.(2)圆柱、圆锥、圆台的有关元素都集中在轴截面上,解题时要注意用好轴截面中各元素的关系.(3)既然棱(圆)台是由棱(圆)锥定义的,所以在解决棱(圆)台问题时,要注意“还台为锥”的解题策略. 热门考点02 空间几何体的直观图1.用斜二测画法画直观图的技巧在原图形中与x 轴或y 轴平行的线段在直观图中与x ′轴或y ′轴平行,原图中不与坐标轴平行的直线段可以先画出线段的端点再连线,原图中的曲线段可以通过取一些关键点,作出在直观图中的相应点后,用平滑的曲线连接而画出.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=4S 原图形,S 原图形=直观图. 【典例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+ B. 12 C. 22D .1+ 【典例4】在如图所示的直观图中,四边形O ′A ′B ′C ′为菱形且边长为2 cm ,则在xOy 坐标系中,四边形ABCO 为________,面积为________ cm 2.【特别提醒】解决有关“斜二测画法”问题时,一般在已知图形中建立直角坐标系,尽量运用图形中原有的垂直直线或图形的对称轴为坐标轴,图形的对称中心为原点,注意两个图形中关键线段长度的关系.热门考点03 空间几何体的三视图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.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”.【典例5】(2018·全国高考真题(文))中国古建筑借助榫卯将木构件连接起来,构件的凸出部分叫榫头,凹进部分叫卯眼,图中木构件右边的小长方体是榫头.若如图摆放的木构件与某一带卯眼的木构件咬合成长方体,则咬合时带卯眼的木构件的俯视图可以是()A.B.C.D.【典例6】(2018年理新课标I卷)某圆柱的高为2,底面周长为16,其三视图如右图.圆柱表面上的点在左视图上的对应点为设A.D. 2【典例7】(2018年文北京卷)某四棱锥的三视图如图所示,在此四棱锥的侧面中,直角三角形的个数为()A. 1B. 2C. 3D. 4【总结提升】1.三视图问题的常见类型及解题策略(1)由几何体的直观图求三视图.注意观察方向,注意看到的部分用实线表示,不能看到的部分用虚线表示.(2)由几何体的三视图还原几何体的形状.要熟悉柱、锥、台、球的三视图,明确三视图的形成原理,结合空间想象将三视图还原为实物图.(3)由几何体的部分视图画出剩余的部分视图.先根据已知的一部分三视图,还原、推测直观图的可能形状,然后再找其剩下部分三视图的可能形状.当然作为选择题,也可将选项逐项代入,再看看给出的部分三视图是否符合.2.三视图中的数据与原几何体中的数据不一定一一对应,识图要注意甄别. 揭示空间几何体的结构特征,包括几何体的形状,平行垂直等结构特征,这些正是数据运算的依据.还原几何体的基本要素是“长对齐,高平直,宽相等”. 简单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.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.命题的角度一般有:(1)已知几何体,识别三视图;(2)已知三视图,判断几何体;(3)已知几何体三视图中的某两个视图,确定另外一个视图热门考点04 空间几何体的表面积圆柱的侧面积 rl S π2=圆柱的表面积 )(2l r r S +=π圆锥的侧面积 rl S π=圆锥的表面积 )(l r r S +=π圆台的侧面积 l r r S )(+'=π圆台的表面积 )(22rl l r r r S +'++'=π球体的表面积 24R S π=柱体、锥体、台体的侧面积,就是各个侧面面积之和;表面积是各个面的面积之和,即侧面积与底面积之和.把柱体、锥体、台体的面展开成一个平面图形,称为它的展开图,圆柱、圆锥、圆台的侧面展开图分别是矩形、扇形、扇环形它的表面积就是展开图的面积.【典例8】(2018届湖北省华师一附中高三9月调研)已知圆锥的底面半径为R ,高为3R ,在它的所有内接圆柱中,全面积的最大值是( )A. 22R πB. 294R πC. 283R πD. 232R π 【典例9】(2018·全国高考真题(理))已知圆锥的顶点为S ,母线SA ,SB 所成角的余弦值为78,SA 与圆锥底面所成角为45°,若SAB ∆的面积为,则该圆锥的侧面积为__________.【总结提升】几类空间几何体表面积的求法(1)多面体:其表面积是各个面的面积之和.(2)旋转体:其表面积等于侧面面积与底面面积的和.(3)简单组合体:应搞清各构成部分,并注意重合部分的删、补.(4)若以三视图形式给出,解题的关键是根据三视图,想象出原几何体及几何体中各元素间的位置关系及数量关系.热门考点05 空间几何体的体积圆柱的体积 h r V 2π=圆锥的体积 h r V 231π=圆台的体积 )(3122r r r r h V '++'=π 球体的体积 334R V π= 正方体的体积 3a V =正方体的体积 abc V =【典例10】(2019年高考全国Ⅲ卷理)学生到工厂劳动实践,利用3D 打印技术制作模型.如图,该模型为长方体1111ABCD A B C D -挖去四棱锥O —EFGH 后所得的几何体,其中O 为长方体的中心,E ,F ,G ,H 分别为所在棱的中点,16cm 4cm AB =BC =, AA =,3D 打印所用原料密度为0.9 g/cm 3,不考虑打印损耗,制作该模型所需原料的质量为___________g.【典例11】(2018·全国高考真题(文))已知圆锥的顶点为S ,母线SA ,SB 互相垂直,SA 与圆锥底面所成角为30°,若SAB 的面积为8,则该圆锥的体积为__________.【总结提升】求体积的两种方法:①割补法:求一些不规则几何体的体积时,常用割补法转化成已知体积公式的几何体进行解决.②等积法:等积法包括等面积法和等体积法.等体积法的前提是几何图形(或几何体)的面积(或体积)通过已知条件可以得到,利用等积法可以用来求解几何图形的高或几何体的高,特别是在求三角形的高和三棱锥的高时,这一方法回避了通过具体作图得到三角形(或三棱锥)的高,而通过直接计算得到高的数值.热门考点06 三视图与几何体的面积、体积若以三视图的形式给出几何体,则应先根据三视图得到几何体的直观图,然后根据条件求解.【典例12】(2019·浙江高考真题)祖暅是我国南北朝时代的伟大科学家.他提出的“幂势既同,则积不容易”称为祖暅原理,利用该原理可以得到柱体体积公式V Sh 柱体,其中S 是柱体的底面积,h 是柱体的高,若某柱体的三视图如图所示,则该柱体的体积是( )A .158B .162C .182D .32【典例13】(2019·浙江高三月考)已知某几何体的三视图(单位:cm )如图所示则该几何体的体积为____3cm ,表面积为_____2cm .【总结提升】求空间几何体体积的常见类型及思路规则几何体:若所给定的几何体是柱体、锥体或台体等规则几何体,则可直接利用公式进行求解.其中,求三棱锥的体积常用等体积转换法不规则几何体:若所给定的几何体是不规则几何体,则将不规则的几何体通过分割或补形转化为规则几何体,再利用公式求解.热门考点07 几何体的展开、折叠、切、截、接问题解决球与其他几何体的切、接问题,关键在于仔细观察、分析,弄清相关元素的关系和数量关系,选准最佳角度作出截面(要使这个截面尽可能多地包含球、几何体的各种元素以及体现这些元素之间的关系),达到空间问题平面化的目的.有关折叠问题,一定要分清折叠前后两图形(折前的平面图形和折叠后的空间图形)各元素间的位置和数量关系,哪些变,哪些不变.研究几何体表面上两点的最短距离问题,常选择恰当的母线或棱展开,转化为平面上两点间的最短距离问题.【典例14】(2018届河南省林州市第一中学高三8月调研)如图,已知矩形ABCD 中, 483AB BC ==,现沿AC 折起,使得平面ABC ⊥平面ADC ,连接BD ,得到三棱锥B ACD -,则其外接球的体积为( )A. 5009πB. 2503πC. 10003πD. 5003π【典例15】(2019年高考天津卷理)已知四棱锥的底面是边长的正方形,侧棱长均若圆柱的一个底面的圆周经过四棱锥四条侧棱的中点,另一个底面的圆心为四棱锥底面的中心,则该圆柱的体积为_____________.【典例16】(广东省深圳市高级中学2019届高三(6月)适应)在三棱锥P ABC -中,平面PAB ⊥平面ABC ,ABC △是边长为6的等边三角形,PAB △是以AB 为斜边的等腰直角三角形,则该三棱锥外接球的表面积为_______.【典例17】(2019·福建高三月考)已知四面体ABCD 内接于球O ,且2AB BC AC ===,若四面体ABCD 的体积为3,球心O 恰好在棱DA 上,则球O 的表面积是_____. 【总结提升】 1.与球有关的组合体问题,一种是内切,一种是外接.球与旋转体的组合通常是作它们的轴截面解题,球与多面体的组合,通过多面体的一条侧棱和球心,或“切点”、“接点”作出截面图,把空间问题化归为平面问题.2.若球面上四点P ,A ,B ,C 中PA ,PB ,PC 两两垂直或三棱锥的三条侧棱两两垂直,可构造长方体或正方体确定直径解决外接问题.巩固提升1.(2018·上海市七宝中学高二期中)一个棱柱是正四棱柱的一个充要条件是( )A.底面是正方形,有两个侧面是矩形B.底面是正方形的平行六面体C.底面是正方形且两个相邻侧面是矩形D.每个侧面都是全等的矩形2.(2019·江西省大余县新城中学高二月考)如图所示的直观图的平面图形ABCD 中,2AB =,24AD BC ==,则原四边形的面积( )A. B. C.12 D.103.(2019·浙江诸暨中学高二月考)若一个正方体截去一个三棱锥后所得的几何体如图所示.则该几何体的正视图是( )A. B. C. D.4.(2019·安徽高二月考)在四面体PABC 中,PC PA ⊥,PC PB ⊥,22AP BP AB PC ====,则四面体PABC 外接球的表面积是( ) A.193π B.1912π C.1712π D.173π 5.(2019·江西省大余县新城中学高二月考)已知某几何体的三视图如图所示,则该几何体最长的棱的长是( )A.4B.6C.D.6.(2019·上海高二期末)已知某圆柱是将边长为2的正方形(及其内部)绕其一条边所在的直线旋转一周形成的,则该圆柱的体积为_______.7.(2019·上海市复兴高级中学高二期末)某几何体由一个半圆锥和一个三棱锥组合而成,其三视图如图所示(单位:厘米),则该几何体的体积(单位:立方厘米)是________.8.(2019·上海市民办市北高级中学高二期中)在ABC ∆中,3cm AC =,4cm BC =,5cm AB =,现以BC 边所在的直线为轴把ABC ∆(及其内部)旋转一周后,所得几何体的全面积是________2cm .9.(2019·上海高二期末)底面是直角三角形的直棱柱的三视图如图格中的每个小正方形的边长为1,则该棱柱的表面积是________10.(2018·上海市行知实验中学高二期中)若三棱锥P ABC -中,PA x =,其余各棱长均为2,则三棱锥P ABC -体积的最大值为______.11.(2019·上海市向明中学高二月考)一个透明密闭的正方体容器中,恰好盛有该容器一半容积的水,任意转动这个正方体,则水面在容器中的形状可以是:①三角形;②菱形;③矩形;④正方形;⑤正六边形,11 则其中判断正确的个数是_________.12.(2018·上海市南洋模范中学高三开学考试)一个几何体的三视图如图所示,图中直角三角形的直角边长均为1,则该几何体体积为________.13.(2019·上海曹杨二中高二期末)如图,边长为a 的正方形纸片ABCD,沿对角线AC 对折,使点D 在平面ABC 外,若BD=,a 则三棱锥D ABC -的体积是________.14.(2019·上海曹杨二中高二期末)正ABC △的三个顶点都在半径为2的球面上,球心O 到平面ABC 的距离为1,点D 是线段BC 的中点,过D 作球O 的截面,则截面面积的最小值为_________.15.(2018·上海市七宝中学高二期中)如图,边长为2的正方形ABCD 中,点E 、F 分别是边AB 、BC 的中点,AED ∆、EBF ∆、FCD ∆分别沿DE 、EF 、FD 折起,使A 、B 、C 三点重合于点A ',若四面体A EFD '的四个顶点在同一个球面上,则该球的表面积为________.16.(2017·上海交大附中高二期中)如图所示,正方体1111ABCD A B C D -的棱长为1,延长1D D 至P ,使得1DD DP =.A C P作正方体的截面图形;(1)经过11(2)求出截面为底面D为顶点的多面体的表面积.12。
图2侧视图俯视图正视图4x33x4DCBA侧视图正视图立体几何专题(一)一、三视图考点透视:①能想象空间几何体的三视图,并判断(选择题) ②通过三视图计算空间几何体的体积或表面积③解答题中也可能以三视图为载体考查证明题和计算题④旋转体(圆柱、圆锥、圆台或其组合体)的三视图有两个视图一样。
⑤基本几何体的画法,如:三棱柱(侧视图)、挡住的注意画虚线。
1. 一空间几何体的三视图如图2所示, 该几何体的 体积为85123π+,则正视图中x 的值为 A. 5 B . 4 C. 3 D . 22. 一个正方体截去两个角后所得几何体的正视图(又称主视图)、 侧视图(又称左视图)如右图所示,则其俯视图为c3.如图4,已知一个锥体的正视图(也称主视图),左视图(也称侧视图)和俯视图均为直角三角形, 且面积分别为3,4,6,则该锥体的体积是 4 .4. 如图1-3,某几何体的正视图(主视图)是平行四边形, 侧视图(左视图)和俯视图都是矩形,则该几何体的体积 为A .63B .93C .123D .1835、已知某几何体的直观图(图1)与它的三视图(图2), 其中俯视图为正三角形,其它两个视图是矩形.已知D 是正视图 左视图俯视图图4_3 _3 这个几何体的棱11C A 上的中点。
(Ⅰ)求出该几何体的体积;(Ⅱ)求证:直线11//BC AB D 平面; (Ⅲ)求证:直线11B D AA D ⊥平面.二、直观图掌握直观图的斜二测画法:①平行于两坐标轴的平行关系保持不变;②平行于y 轴的长度为原来的一半,x 轴不变;③新坐标轴夹角为45°。
6、如图,梯形A 1B 1C 1D 1是一平面图形ABCD 的直观图(斜二测),若A 1D 1∥O 1y 1,A 1B 1∥C 1D 1,A 1B 1=2,C 1D 1=3,A 1D 1=1,则梯形ABCD 的面积是( ) A .10 B .5 C .5 2D .102三、表面积和体积不要求记忆,但要会使用公式。
高中数学必考------三视图1、分类①正视图:光线从几何体的前面向后面正投影,得到的投影图;②侧视图:光线从几何体的左面向右面正投影,得到的投影图;③俯视图:光线从几何体的上面向下面正投影,得到的投影图.2、三视图的画法规则①主、俯视图都反映物体的长度——“长对正”;②主、左视图都反映物体的高度——“高平齐”;③俯、左视图都反映物体的宽度——“宽相等”.3、三视图的排列顺序先画正视图,侧视图在正视图的右边,俯视图在正视图的下面.4、画三视图应注意的问题(1)三视图的排列规则是:先画正视图,俯视图安排在正视图的正下方,长度与正视图一样,侧视图安排在正视图的正右方,高度与正视图一样.正视图反映物体的主要形状特征,是三视图中最重要的视图;俯视图与侧视图共同反映物体的宽度要相等.正视图又称为主视图,侧视图又称为左视图.(2)画三视图时,要遵循“长对正,高平齐,宽相等”的原则,若相邻两个几何体的表面相交,表面的交线是它们原分界线.在三视图中,分界线和可见轮廓线都用实线画出,不可见的轮廓线用虚线画出.5、画简单组合体三视图的注意事项(1)画组合体的三视图时,一定要注意组合体由哪些简单几何体组成,注意它们的组合方式,特别要注意它们的交线位置.(2)选择视图:一般以最能反映该组合体各部分形状和位置特征的一个视图为正视图;选择的角度不同,画出的三视图可能不同.结合三视图的一般画法,依次画出三视图,且分界线和可见的轮廓线用实线画出,不可见的用虚线画出.画几何体三视图的注意事项:(1)务必做到正视图、侧视图高平齐,正视图、俯视图长对正俯视图、侧视图宽相等.(2)三视图的安排方法是正视图与侧视图在同一水平位置,且正视图在左,侧视图在右,俯视图在正视图的下方.(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.1 .(2013年高考新课标1(理))如图,有一个水平放置的透明无盖的正方体容器,容器高8cm,将一个球放在容器口,再向容器内注水,当球面恰好接触水面时测得水深为6cm,如果不计容器的厚度,则球的体积为A .35003cm πB .38663cm πC .313723cm πD .320483cm π 【答案】A2 .(2013年高考新课标1(理))某几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为A .168π+B .88π+C .1616π+D .816π+ 【答案】A3 .(2013年高考湖北卷(理))一个几何体的三视图如图所示,该几何体从上到下由四个简单几何体组成,其体积分别记为1V ,2V ,3V ,4V ,上面两个简单几何体均为旋转体,下面两个简单几何体均为多面体,则A 、1243V V V V <<<B 、1324V V V V <<<C 、2134V V V V <<<D 、2314V V V V <<<【答案】C 4 .(2013年高考湖南卷(理))已知棱长为1的正方体的俯视图是一个面积为1的正方形,则该正方体的正视图的面积不可能...等于A.1B.2C.2-12D.2+12【答案】C 5 .(2013年普通高等学校招生统一考试广东省数学(理)卷)某四棱台的三视图如图所示,则该四棱台的体积是A.4B.143C.163D.6【答案】B 6.(2013年普通高等学校招生统一考试重庆数学(理)试题(含答案))某几何体的三视图如题图所示,则该几何体的体积为A.B.C.D.【答案】C7.(2013年普通高等学校招生统一考试辽宁数学(理)试题)已知三棱柱111ABC A B C-的6个顶点都在球O 的球面上,若34AB AC==,,AB AC⊥,112AA=,则球O的半径为()()556035803200240正视图俯视图侧视图第5题图A .2B .C .132D .【答案】C8.(2013年普通高等学校招生统一考试新课标Ⅱ卷数学(理))一个四面体的顶点在空间直角坐标系中的坐标分别是,画该四面体三视图中的正视图时,以平面为投影面,则得到正视图可以为A .B .C .D . 【答案】A二、填空题 9.(2013年高考陕西卷(理))某几何体的三视图如图所示, 则其体积为__【答案】3π10.(2013年高考北京卷(理))如图,在棱长为2的正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,E 为BC 的中点,点P 在线段D 1E 上,点P 到直线CC 1的距离的最小值为__________.【答案】 11.(2013年普通高等学校招生全国统一招生考试江苏卷(数学))如图,在三棱柱ABC C B A -111中,FE D ,,分别是1AA AC AB ,,的中点,设三棱锥ADE F -的体积为1V ,三棱柱ABC C B A -111的体积为2V ,则=21:V V _____1B【答案】1:2412.(2013年普通高等学校招生统一考试浙江数学(理)试题)若某几何体的三视图(单位:cm)如图所示,则此几何体的体积等于________2cm .【答案】2413.(2013年普通高等学校招生统一考试安徽数学(理)试题)如图,正方体1111ABCD A BC D -的棱长为1,P为BC 的中点,Q 为线段1CC 上的动点,过点A,P,Q 的平面截该正方体所得的截面记为S.则下列命题正确的是__①②③⑤___(写出所有正确命题的编号).①当102CQ <<时,S 为四边形;②当12CQ =时,S 为等腰梯形;③当34CQ =时,S 与11C D 的交点R 满足1113C R =;④当314CQ <<时,S 为六边形;⑤当1CQ =时,S【答案】①②③⑤A BC 1A D E F1B 1C14.(2013年普通高等学校招生统一考试辽宁数学(理)试题)某几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积是__________π-【答案】1616 15.(2013年普通高等学校招生统一考试福建数学(理)试题)已知某一多面体内接于一个简单组合体,如果该组合体的正视图.测试图.俯视图均如图所示,且图中的四边形是边长为2的正方形,则该球的表面积是_____________【答案】12π。
三视图与正方体
正方体作为一种同学们比较熟悉的几何体,在三视图问题中倍受青睐,本文就对相关问题作一探析.
评注:判断正视图和侧视图时,应关注几何体的各列
的“最高点“,判断俯视图时应关注几何体各列的“最宽处”. 一、根据三视图求正方体的个数
例1 如图1,是由一些相同的小正方体构成的几 何体的三视图.则小正方体的个数是 .
解析:在俯视图上操作.参照正视图从左到右,最左边 一列有两排,根据左视图可知后排有两层,前排有一层; 第二、三列都只有后排,且只有一层;在俯视图上标上相应 数字(如图2),故该几何体由5个小正方体组成.
评注:1、计算正方体的个数要全面观察,综合三个视图来确定, 必要时在其中一个视图上标注正方体的数目(一般用俯视图);2、若 仅给出三视图中的两个,则正方体的数目会有多个答案.
二、根据正方体的个数画三视图
例2 如图3,是由若干小正方体搭成的几何体的俯视图,小正方形中 的数字表示该位置的小正方体的个数.试画出这个几何体的主视图和左视图.
解析:画主视图时,先看俯视图从左至右共几列,由俯视图可得主视图 共3列,又有俯视图中的数字可得,这3列从左至右的正方体的最多个数依 次是4、3、3;画侧视图时,先看俯视图从上至右共几列,由俯视图可得左 视图共4列,又有俯视图中的数字可得,这4列从左至右的正方体的最多个 数依次是3、3、4、3.分别画出主视图和左视图如图所示.
评注:解答此类问题时,一般方法是分开层次,排好顺序,按个数最多的画.
练习:
1 下面4个图形不是图1中几何体的三视图之一的是( )
俯视图
图1
图2
3 一个画家有14个边长为1m 的正方体,他在地面上把它们摆成如图5所示的形式,
然后他把露出的表面都涂上颜色,那么被涂上颜色的总面积为 .
提示:1、这个几何体从前面向后面的投影即正视图, 应为D 中的图形;从左面向右面的投影即侧视图,应 为A 中的图形;从上面向下面的投影即俯视图,应为 C 中的图形,所以不是三视图之一的应为B 中的图形. 选B .
3、分别画出该组合体的三视图如下:
根据三视图可知其露出的表面积为3392626=+⨯+⨯(2m )
D
C B
A
图
1
主视图
俯视图
左视图
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