专题1——立体图形的展开、还原与投影
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立体几何体的投影与展开在我们的日常生活和学习中,立体几何体无处不在。
从建筑的设计到日常用品的形状,从机械零件的构造到艺术作品的创作,立体几何体都扮演着重要的角色。
而理解立体几何体的投影与展开,对于我们更好地认识和把握这些物体的特性具有极其重要的意义。
首先,让我们来谈谈什么是立体几何体的投影。
简单来说,投影就是光线照射在物体上,在某个平面上形成的影子。
就好像我们在阳光下看到一个建筑物的影子,或者灯光下一个杯子在桌面上的影子,这就是投影的直观体现。
在数学中,我们通常研究的是正投影,也就是光线垂直于投影面的情况。
比如一个长方体,当光线垂直于它的一个面照射时,在这个面上就会形成一个矩形的投影。
投影的形状和大小取决于几何体的形状、位置以及光线的方向。
不同形状的立体几何体,其投影也各有特点。
比如,球体无论从哪个方向进行正投影,得到的都是一个圆形;而圆柱体,如果光线垂直于它的底面照射,投影就是一个矩形,如果光线垂直于它的侧面照射,投影就是一个圆形。
投影在实际生活中的应用非常广泛。
在工程制图中,工程师们通过绘制立体物体的投影图来准确地表达物体的形状和尺寸,以便进行制造和施工。
在建筑设计中,建筑师们根据建筑物在不同角度的投影来评估其外观效果和采光情况。
在地理测量中,通过对山峰、山谷等地形的投影测量,可以绘制出精确的地图。
接下来,我们再聊聊立体几何体的展开。
展开,顾名思义,就是将一个立体几何体的表面平铺在一个平面上。
这就像是把一个纸盒子拆开,然后把各个面平铺在桌面上。
以一个正方体为例,它有六个面,我们可以通过一定的方式将这六个面展开成一个平面图形。
常见的展开方式有十一种,展开后的图形是由六个相连的正方形组成的。
通过研究正方体的展开图,我们可以更清楚地了解正方体的结构特点,也有助于我们计算它的表面积。
再比如圆柱体,它的侧面展开图是一个矩形,矩形的长等于圆柱体底面圆的周长,宽等于圆柱体的高。
圆锥体的侧面展开图是一个扇形,扇形的弧长等于圆锥体底面圆的周长。
立体形的投影与展开应用立体形的投影与展开是一个重要的概念,在工程设计、建筑设计、艺术绘画等领域中有广泛的应用。
本文将重点讨论立体形的投影与展开的定义、原理以及在实际应用中的价值和意义。
一、立体形的投影与展开的定义立体形的投影与展开是指将一个三维的立体形体通过投影的方式展现在一个二维的平面上,并通过展开的方式呈现出来。
这样可以使得原本复杂的三维形体更加直观地展示出来,并且便于进行分析和设计。
二、立体形的投影与展开的原理立体形的投影与展开的原理基于投影的概念。
投影可以分为正投影和斜投影两种形式。
正投影是指投影线垂直于投影面,斜投影则是投影线与投影面不垂直。
在立体形的投影与展开中,常常采用斜投影的方式。
具体地说,对于一个立体形体,我们可以选择一个适当的位置来投影它,然后根据观察者的角度和方向,将各个点的投影点标注在平面上。
这样,我们就可以得到该立体形体在平面上的投影图。
然后,根据投影图,我们可以进行展开。
展开是指将平面上的投影图按照一定的规则进行分割和展开,形成一个或多个平面上的图形。
展开后的图形能够直观地呈现立体形体的各个面以及它们之间的关系。
三、立体形的投影与展开的应用1. 工程设计与制造立体形的投影与展开在工程设计和制造过程中有广泛的应用。
通过投影和展开,可以清晰地了解到立体形体的各种尺寸、形状和结构,便于进行设计和制造过程的规划和操作。
2. 建筑设计与装饰在建筑设计和装饰中,立体形的投影与展开可以用来展示建筑物的结构框架、内部空间以及装饰元素的设计。
通过投影和展开,设计师可以更好地理解建筑物的整体形态和内部布局,并进行进一步的设计和优化。
3. 艺术绘画与设计立体形的投影与展开在艺术绘画和设计中也得到了广泛的应用。
通过投影和展开,艺术家可以更准确地捕捉到立体形体的形态、纹理和光影效果,并在平面上进行绘制和设计。
这为艺术创作提供了更多的可能性和表现手法。
四、立体形的投影与展开的意义和价值立体形的投影与展开不仅可以准确地展示出立体形体的形状和结构,还可以解决设计和制造过程中的问题,提高工作效率和质量。
立体图形的基本投影与展开方法立体图形是在三维空间中存在的物体,其具有长度、宽度和高度三个维度。
在实际生活和工程设计中,我们经常需要对立体图形进行投影和展开,以便更好地理解和分析它们的特性。
本文将介绍一些基本的立体图形投影和展开的方法。
一、投影的基本原理在进行立体图形投影时,我们需要将三维空间中的物体投影到二维平面上。
这种投影是一种近似,因为三维物体的所有细节无法完全呈现在二维平面上。
投影的基本原理有三种类型:平行投影、透视投影和斜投影。
1. 平行投影:平行投影是指投影线与被投影物体平行的投影方式。
在平行投影中,投影线与物体之间的距离保持不变,因此得到的投影图形与实际物体的形状相似。
平行投影常用于工程设计和制图中。
2. 透视投影:透视投影是指投影线与被投影物体不平行的投影方式。
在透视投影中,投影线与物体之间的距离逐渐变远,因此得到的投影图形会产生远近和大小的变化,更接近人眼所见的效果。
透视投影常用于艺术绘画和建筑设计中。
3. 斜投影:斜投影是指投影线与被投影物体倾斜的投影方式。
在斜投影中,投影线与物体之间的角度不是90度,因此得到的投影图形会产生形变。
斜投影常用于工程制图中,以展示物体的各个面。
二、立体图形的展开方法立体图形的展开是指将三维物体展开成为一个平面图形。
通过展开,我们可以更好地了解物体的各个面和结构。
下面介绍几种常见的立体图形展开方法。
1. 正交展开:正交展开是指将立体图形的各个面沿着它们的法线方向展开成为平面图形。
这种展开方法可以保持各个面的形状和尺寸不变,适用于简单的立方体、长方体等几何体。
2. 黏合展开:黏合展开是指将立体图形的各个面按照一定的规则黏合在一起展开成为平面图形。
这种展开方法可以展示出物体的整体结构和关系,适用于复杂的多面体如四面体、六面体等。
3. 切割展开:切割展开是指通过在立体图形上进行切割,将其展开成为平面图形。
这种展开方法可以展示出物体的内部结构和各个面的连接方式,适用于复杂的多面体如球体、圆柱体等。
掌握立体形的投影与展开立体形是我们日常生活中随处可见的一种物体形式。
无论是建筑物、产品设计还是日常用品,都存在着立体形。
然而,对于立体形的投影与展开,很多人可能并不了解。
本文将介绍如何掌握立体形的投影与展开,并且提供一些案例帮助读者更好地理解。
一、立体形的投影立体形的投影是指将三维的物体以二维的方式进行表达。
投影可以分为平行投影和透视投影两种方式。
平行投影是指以垂直于投影面的直线进行投影,从而得到物体在投影面上的影子。
在平行投影中,投影面和物体平行,保持了物体原有的形状和比例。
常见的平行投影方式有正投影和斜投影。
正投影是指投影线与投影面相互垂直的一种投影方式。
在正投影中,物体的投影与物体之间的相对位置关系得以保持,但没有了深度感。
这种投影方式常用于制图和工程设计领域。
斜投影是指投影线与投影面不相互垂直的一种投影方式。
斜投影相比于正投影更能表现出物体的深度感和空间位置关系。
常见的斜投影方式有等轴测投影和斜轴测投影。
透视投影是指通过透视原理,以观察者的视角进行投影,从而得到物体在投影面上的影子。
透视投影能够表现出物体的远近、近大远小的特点,使投影更加逼真。
这种投影方式常用于绘画和艺术创作中。
二、立体形的展开立体形的展开是指将三维的物体展开成为二维的平面图形。
展开可以帮助我们更好地理解立体形的结构和制作过程。
在进行立体形的展开时,需要注意以下几个步骤:1. 选择一个合适的展开面:根据立体形的结构和特点,选择一个可以展开的平面。
2. 划分展开面:将展开面划分为多个小区域,每个区域对应立体形的一个面。
3. 切割展开面:根据立体形的边缘线,在展开面上进行切割,以便展开。
4. 展开:将切割后的面按照同样的比例和几何关系展开到平面上。
5. 连接:将展开后的面按照原来的位置和方向进行连接,得到完整的展开图形。
通过展开图形,我们可以清晰地看到立体形的各个面以及它们之间的关系。
这对于制作立体模型和进行工程设计非常重要。
数学复习立体几何的投影与展开数学复习立体几何的投影与展开【概述】立体几何是数学中的一个重要分支,它研究的是三维空间中的图形和体形。
其中,立体的投影与展开是立体几何的基本概念之一。
本文将深入讨论立体几何的投影与展开,包括定义、性质、应用等方面的内容,并提供详细的解析和答案。
【一、投影的概念】在立体几何中,投影是指将立体图形或体形影射到平面上的过程。
通过投影,我们可以将三维的实体转化为二维的图像,方便我们进行研究和分析。
投影有两种类型:平行投影和中心投影。
【平行投影】平行投影是指在投影过程中,投影光线与视平面平行。
在平行投影中,原图形与其投影图形的相对位置和形状保持不变。
例如,当我们将一个正方体在垂直于底面的平面上进行平行投影时,我们可以得到一个与原图形形状相同的平行四边形。
【中心投影】中心投影是指在投影过程中,投影光线由立体图形的一个中心点发出。
与平行投影不同的是,中心投影会改变原图形的形状和相对位置。
通过中心投影,我们可以得到更多不同形状的投影图形。
【二、投影的性质】投影具有一些重要的性质,这些性质是我们在解决立体几何问题时的基础。
【性质一:面积关系】在投影过程中,原图形与其投影图形的面积之比保持不变。
这意味着我们可以通过比较两者的面积来推断出一些关于立体图形的性质。
【性质二:相似关系】当投影光线与视平面平行时,原图形与其投影图形相似。
这种相似关系可以帮助我们确定两个立体图形之间的比例关系。
【性质三:距离关系】在平行投影中,平行线上的点在投影后的图像中也保持平行。
这意味着我们可以通过测量两个点在投影图像中的距离来推断它们在原图形中的距离。
【三、展开的概念】在立体几何中,展开是指将一个立体图形通过切割和展开的方式转化成一个平面上的图形。
通过展开,我们可以将一个复杂的立体图形的各个面展示在平面上,方便我们进行计算和分析。
【四、展开的方法】展开一个立体图形有不同的方法,下面我们介绍两种常见且实用的展开方法。
理解简单的立体形的投影与展开立体形的投影与展开是在几何学中的重要概念。
通过理解和掌握这一概念,我们可以更好地理解和应用立体形的相关知识。
本文将对立体形的投影与展开进行解释和说明。
首先,我们来介绍一下什么是立体形的投影。
立体形的投影是指将一个立体形状在一个平面上的影子。
在进行投影时,我们需要选择一个适当的平面作为投影平面,然后将立体形在该平面上的每个点投影出来,形成相应的投影点。
在进行立体形的投影时,我们需要考虑几个重要因素。
首先是投影平面的选择,不同的投影平面会导致不同的投影效果。
其次是选择合适的视点,视点的选择会影响到投影的形状和位置。
最后是考虑光线的入射方向和强度,这也会对投影结果产生影响。
通过进行立体形的投影,我们可以更好地理解和描述立体形的特征和形状。
例如,在建筑设计中,我们常常需要对建筑物进行投影分析,以评估其外观和结构。
在机械制图中,我们也需要进行立体形的投影,以便对零件进行加工和装配。
除了投影,我们还可以通过展开来理解立体形。
展开是将一个立体形状展开成一个平面图形的过程。
在进行展开时,我们需要选择合适的展开方式,并将立体形的各个面展开到同一个平面上。
通过展开立体形,我们可以更清晰地观察和分析其各个面的形状和位置关系。
例如,在纸上折纸时,我们可以将一个复杂的立体形状展开成一个简单的平面图形,以便更容易进行折叠。
在制作模型或装配设备时,我们也可以通过展开来确定各个零件的形状和尺寸。
在进行立体形的投影和展开时,我们需要注意几点。
首先是确保投影和展开的准确性,要尽量保持原始立体形的形状和比例。
其次是要理解和运用投影和展开的相关原理和规则,以便正确地进行操作。
最后是要进行反思和验证,确保投影和展开的结果与实际情况相符。
总结起来,理解简单的立体形的投影与展开是学习几何学中的重要内容。
通过投影,我们可以将立体形状在平面上进行观察和分析;通过展开,我们可以将立体形状展开成平面图形进行进一步研究和应用。
专题01常见立体图形分类及展开与折叠考点1:立体图形就是各部分不都在同一平面内的几何图形,常见的立体图形有柱体(圆柱、棱柱)、锥体(圆锥、棱锥)、台体(圆台、棱台)(以后将学)和球体(球)四类.类型一:按柱、锥、球分类1.下列各组图形中,都为柱体的是( )A BC D【答案】C2.在如图所示的图形中,是圆柱的有________,是棱柱的有________.(填序号)(第2题)【答案】④;①③⑥3.(1)把图中的立体图形按特征分类,并说明分类标准;(2)图中③与⑥各有什么特征?有哪些相同点和不同点?(第3题)【答案】解:(1)按柱体、锥体、球体分:①③⑤⑥⑦为柱体;④⑧为锥体;②为球体.(2)③是圆柱,圆柱的上、下底面都是圆,侧面是一个曲面;⑥是五棱柱,上、下底面是形状、大小相同的五边形,侧面是5个长方形,侧面的个数与底面边数相等.相同点:两者都有两个底面.不同点:圆柱的底面是圆,五棱柱的底面是五边形;圆柱的侧面是一个曲面,五棱柱的侧面由5个长方形组成.注:(1)中分类标准不唯一.类型二:按有无曲面分类4.下列几何体中,表面都是平面的是( )A.圆锥B.圆柱C.棱柱D.球体【答案】C5.把一个三角尺绕任意一条边所在直线旋转一周得到一个几何体,则这个几何体________曲面.(填“有”或“无”)【答案】有6.如图,按组成的面来分类,至少有一个面是平面的图形有________,至少有一个面是曲面的图形有__________.(填序号)(第6题)【答案】①③④⑤⑥;②③④⑥7.将如图所示的图形按有无曲面分类.(第7题)【答案】解:有曲面的是③④⑤;无曲面的是①②⑥⑦.8.观察如图所示的圆柱和棱柱,回答下列问题:(1)棱柱和圆柱各由几个面组成?它们都是平面吗?(2)圆柱的侧面与底面相交成几条线?它们都是直线吗?(3)这个棱柱有多少条棱?多少个顶点?经过每个顶点有几条棱?(第8题)【答案】解:(1)圆柱由三个面组成,上、下两个底面是平面,侧面是曲面;棱柱由8个面组成,都是平面.(2)两条,不是直线.(3)这个棱柱有18条棱,12个顶点,经过每个顶点有3条棱.考点2:一个立体图形的表面展开图的形状由展开的方式决定,不同的展开方式得到的表面展开图是不一样的,但无论怎样展开,表面展开图都应体现出原立体图形面的个数与形状.类型一:正方体的展开图1.有3块积木,每一块的各面都涂上不同的颜色,3块的涂法完全相同.现把它们摆放成不同的位置(如图),请你根据图形判断涂成绿色一面的对面的颜色是( )(第1题)A.白B.红C.黄D.黑【答案】C2.把如图所示的图形折成一个正方体的盒子,折好后与“中”相对的字是( )(第2题)A.祝B.你C.顺D.利【答案】C类型二:长方体的展开图3.小明用若干个正方形和长方形准备拼成一个长方体的展开图,拼完后(如图),小明看来看去觉得所拼图形似乎存在问题.(1)请你帮小明分析一下拼图是否存在问题,若有多余图形,请将多余部分涂黑;若图形不全,则直接在原图中补全;(2)若图中的正方形边长为5 cm,每个长方形的长为8 cm,请计算修正后折成的长方体的表面积.(第3题)【答案】解:(1)多一个正方形,如图所示:(第3题)(2)表面积为52×2+8×5×4=50+160=210(cm2).类型三:其他立体图形的展开图4.如图是一些几何体的表面展开图,请写出这些几何体的名称.(第4题) 【答案】解:①三棱锥;②四棱锥;③五棱锥;④三棱柱;⑤圆柱;⑥圆锥.类型四:立体图形展开图的相关计算问题(第5题)5.如图是一个正方体的表面展开图,还原成正方体后,标注了字母A的面是正方体的正面,如果正方体的左面与右面所标注式子的值相等,则x=________.【答案】1【解析】解:由题意可知x=3x-2,解得x=1.6.如图形状的铁皮能围成一个长方体铁箱吗?如果能,它的体积有多大?(第6题)【答案】解:能围成,它的体积为70×65×40=182 000(cm3).。
第9讲投影与视图(一)(立体图形的展开与折叠)(精练)A基础训练B能力提升A基础训练一、单选题1.(2022秋·河南平顶山·七年级校考期中)下列图形都是由6个边长为1的小正方形组成的,其中不能折叠成正方体的是()A.B.C.D.2.(2022秋·河南郑州·七年级校考期中)下列正方体展开图上每个面上都有一个汉字.其中,“勤”的对面是“戴”的是()A.B.C.D.3.(2022秋·山东德州·七年级校考期末)如图是一个正方体的展开图,折成正方体后,x,y与其相对面上的数字相等,则y x的值为()-C.9 D.9-A.8 B.84.(2022秋·山东枣庄·七年级统考期中)下列四张正方形硬纸片,剪去阴影部分后,如果沿虚线折叠,可以围成一个封闭的长方体包装盒的是()A.B.C.D.5.(2022秋·北京西城·七年级统考期末)如图是某个几何体的展开图,则该几何体是()A.五棱柱B.长方体C.五棱锥D.六棱柱33A.圆锥B.圆柱C.四棱柱D.四棱锥A.B.C.D.9.(2022秋·山西运城·七年级统考期中)如图所示,图中每个小正方形的大小都相同,有4个涂了阴影,A.4个B.5个C.6个D.7个10.(2022秋·广东佛山·七年级樵北中学校考阶段练习)已知一不透明的正方体的六个面上分别写着1至6六个数字,如图是我们能看到三种情况,那么1和2的对面数字分别是()A.3,4 B.4,5 C.3,6 D.3,511.(2022秋·辽宁阜新·七年级校考期中)如图是某立方体图形的展开图,则这个立体图形的名称是______.12.(2022秋·重庆江北·七年级校考期末)如图,若平面展开图按虚线折叠成正方体后,相对面上两个数之 __________.积为20,则x y13.(2022秋·浙江温州·七年级校考期中)仓库里有如图四种规格数量足够多的长方形、正方形的铁片(尺寸单位:分米);从中选5块铁片,焊接成一个无盖的长方体(或立方体)铁盒(不浪费材料).甲型盒是由3种规格铁片焊接而成的表面积最大的铁盒,乙型盒是由2种规格铁片焊接而成的容积最小的铁盒.现在要分别做上述两种铁盒各100个,则至少需要②号铁片___________块.三、解答题(1)求x的值.a__________,b=__________,c=___________;(1)填空;=17.(2022秋·七年级单元测试)如图,是一个长方体的墨水瓶纸盒的平面展开图,已知纸盒中相对两个面上的数互为相反数.(1)=a __________,b =___________,c =___________.(2)求()()()a b c b c a a b +-+-+ 的值.18.(2022秋·辽宁沈阳·七年级统考期中)如图是一个几何体的表面展开图,每个面上都标注了字母,请根据要求回答下列问题(字母均标注在几何体的表面):(1)如果字母A 所在的面是几何体的下底面,那么字母 所在的面是几何体的上底面;(2)若22B mn m =-,26D m mn =+-,先化简,再求值:34B D +,其中1m =-,2n =.B 能力提升 19.(2022秋·山东枣庄·七年级统考期中)小明在学习正方体展开图时,须在方格形纸片上画出正方体的展开图,探究研讨:(1)在方格纸上中绘制出如1-4-1型和2-3-1型的展开图(每个各画出一个)(并用斜线填充展开图)(2)在你画的2-3-1型中的展开图上,将“庆-祝,20-大,召-开”这三组字填在方格内,使得每一组字处于相对的面上.(3)通过正方体的展开图的研究,你发现至少剪开___条棱,就能将它能展成平面图形.20.(2022秋·江苏无锡·七年级校联考阶段练习)如图是一个正方体纸盒的表面展开图,纸盒中相对两个面上的数互为倒数.(1)填空:=a ,b = ;(2)先化简,再求值:()()2223252ab a b ab a ab ⎡⎤-----+⎣⎦.21.(2022秋·全国·七年级专题练习)如图所示,图1为一个棱长为6的正方体,图2为图1的表面展开图(数字和字母写在外表面上,字母也可以表示数),请根据要求回答问题:(1)如果正方体相对面上的两个数字之和相等,则x =___________,y =___________;(2)如果面“2”是左面,面“4”在后面,则上面是___________(填6或10或x 或y );(3)图1中,点M 为所在棱的中点,在图2中找到点M 的位置,直接写出图2中ABM 的面积___________.22.(2022秋·江苏·七年级专题练习)已知图1为一个正方体,其棱长为12,图2为图1的表面展开图(数字和字母写在外面),请根据要求回答问题:(1)若正方体相对面上的数互为相反数,则xy =_________;(2)用一个平面去截这个正方体,下列关于截面(截出的面)的形状的结论:①可能是锐角三角形;②可能是直角三角形;③可能是钝角三角形;④可能是平行四边形.其中所有正确结论的序号是( ); A .① B .①④ C .①②④ D .①②③④(3)图1中,,M N 为所在棱的中点,请在图2标出点M 的位置,并求出ABM ∆的面积.23.(2022秋·山西运城·八年级统考期中)问题情境:如图①,一只蚂蚁在一个长为80cm,宽为50cm的长方形地毛毯上爬行,地毯上堆放着一根正三棱柱的木块,它的侧棱平行且等于场地宽AD,木块从正面看是一个边长为20cm的等边三角形.求一只蚂蚁从点A处到达点C处需要走的最短路程.(1)数学抽象:将蚂蚁爬行过...的木块的侧面“拉直”“铺平”,“化曲为直”.请在图②中用虚线补全木块的侧面展开图,并用实线连接AC.(2)线段AC的长即蚂蚁从点A处到达点C处需要走的最短路程,依据是_____.(3)问题解决:如图②,展开图中AB=_____,BC=_____.(4)这只蚂蚁从点A处到达点C处需要走的最短路程是_____.。