《1.2.2空间几何体的直观图》教学案3

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《1.2.2空间几何体的直观图》教学案3
(一)数学目标
1.知识与技能
(1)掌握斜二测画法画水平设置的平面图形的直观图.
(2)采用对比的方法了解在平行投影下面空间图形与在中心投影下面空间图形两种方法的各自特点.
2.过程与方法
学生通过观察和类比,利用斜二测画法画出空间几何体的直观图.
3.情感态度与价值观
(1)提高空间想象力与直观感受.
(2)体会对比在学习中的作用.
(3)感受几何作图在生产活动中的应用.
(二)教学重点、难点
重点、难点:用斜二测面法画空间几何值的直观图.
(三)教学方法
在以水平放置的正六边形或正六棱柱为例画直观图,通过多媒体课件的具体准确逐步演示,使学生熟练掌握并归纳斜二测画法去画直棱柱的基本步骤.
斜二测画法基本步骤
在已知图形中取互相垂
y轴,两轴相交于点
画直观图时,把它们画对应的
′轴,两轴交于点O′,且
′y′=45°(或135
它们确定的平表示水平面.
已知图形中平行于x
画底面. 以点O为中点,轴上取线段MN,使MN= 4
画圆的柱的下底面.
,B两点,使AB的长度等于俯视图中圆的直径,且OA
画轴的下底面.
例1 用斜二测画法画出水平放置的正五边形的直观图.
【分析】先画出正五边形的图形,然后按照斜二测画法的作图步骤进行画图.
【解析】(1)如图1所示,在已知正五边形ABCDE 中,取中心O 为原点,对称轴F A 为y 轴,对点O 与y 轴垂直的是x 轴,分别过B 、E 作GB ∥y 轴,HE ∥y 轴,与x 轴分别交于点G 、H . 画对应的轴O ′x ′、O ′y ′,使∠x ′O ′y ′ = 45°.
(2)如图2所示:以点O ′为中点,在x ′轴上取G ′H ′ = GH ,分别过G ′、H ′,在x ′轴的上方,作G ′B ′∥y ′轴,使G ′
B ′ =12
GB ;作H ′E ′∥y ′轴,使H ′E ′ =12
HE ;在y ′轴的点O ′上方取O ′A ′ =12
OA ,在点O ′下方取O ′F ′ =1
2OF ,并且以点F ′为中点,画C ′D ′∥x ′轴,且使C ′D ′ = CD .
(3)连结A ′B ′、B ′C ′、D ′E ′、E ′A ′,所得正五边形A ′B ′C ′D ′E ′就是正五边形ABCDE 的直观图,如图3所示.
1 2 3
【评析】在直观图中确定坐标轴上的对应点及与坐标轴平行的线段端点的对应点都比较好办,但是如果原图中的点不在坐标轴上或不在与坐标轴平行的线段上,就需要我们经过这
些点作坐标轴的平行线段与坐标轴相交,先确定这些平行线段在坐标轴上的端点的对应点,再确定这些点的对应点.
例2 已知一个正四棱台的上底面边长为2cm ,下底面边长为6cm ,高为4cm . 用斜二测画法画出此正四棱台的直观图.
【分析】先画出上、下底面正方形的直观图,再画出整个正四棱台的直观图. 【解析】(1)画轴. 以底面正方形ABCD 的中心为坐标原点,画x 轴、y 轴、z 轴,三轴相交于O ,使∠xOy = 45°,∠xOz = 90°.
(2)画下底面. 以O 为中点,在x 轴上取线段EF ,使得EF = AB = 6cm ,在y 轴上取线段GH ,使得GH =1
2AB ,再过G 、H 分别作AB EF ,CD EF ,且使得CD 的中点为H ,AB 的
中点为G ,这样就得到了正四棱台的下底面ABCD 的直观图.
(3)画上底面. 在z 轴上截取线段OO 1 = 4cm ,过O 1点作O 1x ′∥Ox 、O 1y ′∥Oy ,使∠x ′O 1y ′ = 45°,建立坐标系x ′O 1y ′,在x ′O 1y ′中重复(2)的步骤画出上底面的直观图A 1B 1C 1D 1
.
(3)再连结AA 1、BB 1、CC 1、DD 1,得到的图形就是所求的正四棱台的直观图(图2). 【评析】用斜二测画法画空间图形的直观图时,对于图中与x 轴、y 轴、z 轴都不平行的线段,可通过确定端点的办法来解决:过与坐标轴不平行的线段的端点作坐标轴的平行线段,再借助于所作平行线段确定端点在直观图中的位置,有了端点在直观图中的位置,一切问题便可迎刃而解.
例3 如右图所示,梯形A 1B 1C 1D 1是一平面图形ABCD 的直观图. 若A 1D 1∥O 1y ,A 1B 1∥C 1D 1,A 1B 1 =2
3
C 1
D 1 = 2,A 1D 1 = O ′D 1
= 1. 请画出原来的平面几何图形的形状,并求原图形的面积.
【解析】如图,建立直角坐标系xoy ,在x 轴上截取OD =O ′D 1=1,OC =O ′C 1=2.
在过点D 的y 轴的平行线上截取DA =2D 1A 1=2. 在过点A 的x 轴的平行线上截取AB =A 1B 1 = 2. 连接BC ,即得到了原图形.
由作法可知,原四边形ABCD 是直角梯形,上、下底长度分别为AB = 2,CD = 3,直角腰长度为AD = 2.
∥ = ∥

所以面积为
23
2
2
S
+
=⨯= 5.
【评析】给出直观图来研究原图形,逆向运用斜二测画法规则,更要求我们具有逆向思维的能力. 画法关键之处同样是关键点的确定,逆向的规则为“水平长不变,垂直长增倍”,注意平行于y′轴的为垂直.。