全国版版高考数学一轮复习第7章立体几何第1讲空间几何体的结构及其三视图和直观图学案05092239Word文档下载推荐.docx
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2.规则
(1)原图形中x轴、y轴、z轴两两垂直,直观图中,x′轴、y′轴的夹角为45°
(或135°
),z′轴与x′轴和y′轴所在平面垂直.
(2)原图形中平行于坐标轴的线段,直观图中仍平行于坐标轴.平行于x轴和z轴的线段在直观图中保持原长度不变,平行于y轴的线段长度在直观图中变为原来的一半.
考点3 三视图
1.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.
说明:
正视图也称主视图,侧视图也称左视图.
2.三视图的画法
(1)基本要求:
长对正,高平齐,宽相等.
(2)画法规则:
正侧一样高,正俯一样长,侧俯一样宽;
看不到的线画虚线.
[必会结论]
1.斜二测画法中的“三变”与“三不变”
“三变”
“三不变”
2.直观图与原图形面积的关系
S直观图=S原图形(或S原图形=2S直观图).
[考点自测]
1.判断下列结论的正误.(正确的打“√”,错误的打“×
”)
(1)球的任何截面都是圆.( )
(2)有一个面是多边形,其余各面都是三角形的几何体是棱锥.( )
(3)夹在圆柱的两个平行截面间的几何体还是圆柱.( )
(4)上下底面是两个平行的圆面的旋转体是圆台.( )
(5)在用斜二测画法画水平放置的∠A时,若∠A的两边分别平行于x轴和y轴,且∠A=90°
,则在直观图中∠A=45°
.( )
答案
(1)×
(2)×
(3)×
(4)×
(5)×
2.[2018·
山西模拟]如图,网格纸的各小格都是正方形,粗实线画出的是一个几何体的三视图,则这个几何体是( )
A.三棱锥B.三棱柱C.四棱锥D.四棱柱
答案 B
解析 由题知,该几何体的三视图为一个三角形,两个四边形,经分析可知该几何体为三棱柱.故选B.
3.[课本改编]如图,直观图所表示的平面图形是( )
A.正三角形
B.锐角三角形
C.钝角三角形
D.直角三角形
答案 D
解析 由直观图中,A′C′∥y′轴,B′C′∥x′轴,还原后如图AC∥y轴,BC∥x轴.所以△ABC是直角三角形.故选D.
4.[2018·
沈阳模拟]一个锥体的正视图和侧视图如图所示,下面选项中,不可能是该锥体的俯视图的是( )
答案 C
解析 若俯视图为选项C,侧视图的宽应为俯视图中三角形的高,所以俯视图不可能是选项C.
5.[2018·
宁德质检]如图是正方体截去阴影部分所得的几何体,则该几何体的侧视图是( )
解析 此几何体侧视图是从左边向右边看,故选C.
板块二 典例探究·
考向突破
考向 空间几何体的结构特征
例1 下列说法正确的是( )
A.有两个平面互相平行,其余各面都是平行四边形的多面体是棱柱
B.四棱锥的四个侧面都可以是直角三角形
C.有两个平面互相平行,其余各面都是梯形的多面体是棱台
D.棱台的各侧棱延长后不一定交于一点
解析 A错,如图1;
B正确,如图2,其中底面ABCD是矩形,可证明∠PAB,∠PCB都是直角,这样四个侧面都是直角三角形;
C错,如图3;
D错,由棱台的定义知,其侧棱必相交于同一点.
触类旁通
解决与空间几何体结构特征有关问题的技巧
(1)熟悉空间几何体的结构特征,依据条件构建几何模型,在条件不变的情况下,变换模型中的线面关系或增加线、面等基本元素,然后再依据题意判定.
(2)通过反例对结构特征进行辨析,要说明一个命题是错误的,只要举出一个反例即可.
【变式训练1】 以下命题:
①以直角三角形的一边为轴旋转一周所得的旋转体是圆锥;
②以直角梯形的一腰为轴旋转一周所得的旋转体是圆台;
③圆柱、圆锥、圆台的底面都是圆;
④一个平面截圆锥,得到一个圆锥和一个圆台.
其中正确命题的个数为( )
A.0B.1C.2D.3
答案 A
解析 命题①错,因为这条边若是直角三角形的斜边,则得不到圆锥;
命题②错,因为这条腰必须是垂直于两底的腰;
命题③错,因为圆柱、圆锥、圆台的底面都是圆面;
命题④错,必须用平行于圆锥底面的平面截圆锥才可以.故选A.
考向 空间几何体的三视图
命题角度1 由空间几何体的直观图识别三视图
例2 [2018·
临沂模拟]如图甲,将一个正三棱柱ABC-DEF截去一个三棱锥A-BCD,得到几何体BCDEF,如图乙,则该几何体的正视图(主视图)是( )
解析 由于三棱柱为正三棱柱,故平面ADEB⊥平面DEF,△DEF是等边三角形,所以CD在后侧面上的投影为AB的中点与D的连线,CD的投影与底面不垂直.故选C.
命题角度2 由空间几何体的三视图还原直观图
例3 [2017·
浙江高考]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:
cm3)是( )
A.+1B.+3C.+1D.+3
解析 由几何体的三视图可知,该几何体是一个底面半径为1,高为3的圆锥的一半与一个底面为直角边长是的等腰直角三角形,高为3的三棱锥的组合体,
∴该几何体的体积
V=×
π×
12×
3+×
×
3=+1.
故选A.
命题角度3 由两个视图补画第三个视图
例4 [2016·
天津高考]将一个长方体沿相邻三个面的对角线截去一个棱锥,得到的几何体的正视图与俯视图如图所示,则该几何体的侧(左)视图为( )
解析 由几何体的正视图、俯视图以及题意可画出几何体的直观图,如图所示.
从左侧观察直观图,可知截面体现为从左上到右下的虚线.故选B.
三视图问题的常见类型及求解策略
(1)在分析空间几何体的三视图时,先根据俯视图确定几何体的底面,然后根据正视图或侧视图确定几何体的侧棱与侧面的特征,调整实线和虚线所对应的棱、面的位置,再确定几何体的形状,即可得到结果.
(2)在由三视图还原空间几何体的实际形状时,要从三个视图综合考虑,一般是以正视图和俯视图为主,结合侧视图进行综合考虑.
考向 空间几何体的直观图
例5 [2018·
桂林模拟]已知正三角形ABC的边长为a,那么△ABC的平面直观图△A′B′C′的面积为( )
A.a2B.a2C.a2D.a2
解析 如图①、②所示的平面图形和直观图.
由②可知,A′B′=AB=a,O′C′=OC=a,在图②中作C′D′⊥A′B′于D′,则C′D′=O′C′=a.
∴S△A′B′C′=A′B′·
C′D′=×
a×
a=a2.
若本例改为“△A1B1C1是边长为a的正三角形,且△A1B1C1是△ABC的直观图”,则△ABC的面积为多少?
解
在△A1D1C1中,由正弦定理=,得x=a,∴S△ABC=×
【变式训练2】 如图,矩形O′A′B′C′是水平放置的一个平面图形的直观图,其中O′A′=6,O′C′=2,则原图形OABC的面积为( )
A.24B.12
C.48D.20
解析 由题意知原图形OABC是平行四边形,且OA=BC=6,设平行四边形OABC的高为OE,则OE×
=O′C′,∵O′C′=
2,∴OE=4,∴S▱OABC=6×
4=24.故选A.
核心规律
1.掌握棱柱、棱锥的结构特征.
2.旋转体要抓住“旋转”的特点,弄清底面、侧面及其展开图的形状.
3.三视图的画法:
(1)分界线和可见轮廓线用实线,看不见的轮廓线用虚线;
(2)理解“长对正、高平齐、宽相等”.
满分策略
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,易忽视实虚线的画法.
板块三 启智培优·
破译高考
易错警示系列9——三视图识图不准致误
[2014·
湖北高考]在如图所示的空间直角坐标系Oxyz中,一个四面体的顶点坐标分别是(0,0,2),(2,2,0),(1,2,1),(2,2,2).给出编号为①、②、③、④的四个图,则该四面体的正视图和俯视图分别为( )
A.①和②B.③和①
C.④和③D.④和②
错因分析 本题易出现的错误:
(1)不能由点的坐标确定点在空间直角坐标系中的位置.
(2)不能借助于正方体,由空间几何体的直观图得到它的三视图.(3)受思维定势的影响,直观感觉正视图为三角形,而无法作出选择.
解析 在空间直角坐标系中构建棱长为2的正方体,设A(0,0,2),B(2,2,0),C(1,2,1),D(2,2,2),则ABCD即为满足条件的四面体,得出正视图和俯视图分别为④和②.故选D.
答题启示 在三视图中,正视图、侧视图的高就是空间几何体的高,正视图、俯视图中的长就是空间几何体的最大长度,侧视图、俯视图中的宽就是空间几何体的最大宽度.在绘制三视图时,分界线和可见轮廓线都用实线画出,被遮挡的部分的轮廓线用虚线表示出来.
跟踪训练
一个四面体的顶点在空间直角坐标系Oxyz中的坐标分别是(1,0,1),(1,1,0),(0,1,1),(0,0,0),画该四面体三视图中的正视图时,以zOx平面为投影面,则得到的正视图可以为( )
解析 在空间直角坐标系中,易知O(0,0,0),A(1,0,1),B(1,1,0),C(0,1,1)恰为单位正方体的四个顶点,棱BC在zOx平面的投影是看得见的,而OA的投影即它本身,在投影面中是看不见的.故选A.
板块四 模拟演练·
提能增分
[A级 基础达标]
1.[2018·
银川模拟]三视图如图的几何体是( )
A.三棱锥B.四棱锥C.四棱台D.三棱台
解析 几何体底面为四边形,侧面是三角形.故选B.
2.如图是一个物体的三视图,则此三视图所描述的物体是下列哪个几何体?
( )
解析 由三视图知该几何体是一个组合体,上部是圆锥,下部是圆柱.故选D.
3.某几何体的正视图和侧视图完全相同,均如图所示,则该几何体的俯视图一定不可能是( )
解析 几何体的正视图和侧视图完全一样,则几何体从正面看和侧面看的长度相等,只有等边三角形不可能.故选D.
云南玉溪模拟]将长方体截去一个四棱锥后得到的几何体如图所示,则该几何体的侧视图为( )
解析 根据几何体的结构特征进行分析即可.故选D.
5.若某几何体的三视图如图所示,则此几何体的直观图是( )
解析 该几何体是正方体的一部分,结合侧视图可知直观图为选项A中的图.