内容正文:
第八章 立体几何与空间向量
第1节 空间几何体的结构、三视图和直观图
[考试要求]
1.认识柱、锥、台、球及其简单组合体的结构特征,并能运用这些特征描述现实生活中简单物体的结构.
2.能画出简单空间图形(长方体、球、圆柱、圆锥、棱柱等的简易组合)的三视图,能识别上述三视图所表示的立体模型,会用斜二测画法画出它们的直观图.
3.会用平行投影方法画出简单空间图形的三视图与直观图,了解空间图形的不同表示形式.
课前预习 巩固主干知识
1.多面体的结构特征
(1)
图形 结构特征
棱
柱 两个面互相平行,其余各面都是平行四边形,侧棱互相平行且相等
棱
锥 一个面是多边形,侧棱交于一点
棱
台 上、下底面平行且相似,侧棱的延长线交于一点
(2)特殊的棱柱和棱锥.
直棱柱:侧棱 于底面的棱柱;
斜棱柱:侧棱 于底面的棱柱;
正棱柱:底面是 的 棱柱;
平行六面体:底面是 的四棱柱;
正棱锥:底面是 ,并且顶点与底面中心的连线 于底面的棱锥.
垂直
不垂直
正多边形
直
平行四边形
正多边形
垂直
2.旋转体的结构特征
图形 结构特征
圆
柱 两个底面互相平行,有无数条母线,且长度相等,都与轴平行,过轴的截面是全等的矩形
圆
锥 底面是圆面,有无数条母线,长度相等且交于一点,平行于底面的截面是与底面大小不相等的圆,过轴的截面是全等的等腰三角形
圆
台 上、下底面平行且大小不相等,母线的延长线交于一点,平行于底面的截面是与两底面大小都不相等的圆,过轴的截面是全等的等腰梯形
球 过球心的截面是大小相等的圆
3.空间几何体的三视图
(1)三视图的名称.
几何体的三视图包括: 、 、 .
(2)三视图的画法.
①在画三视图时,重叠的线只画一条,挡住的线要画成虚线.
②三视图的正视图、侧视图、俯视图分别是从几何体的 方、 方、 方观察到的几何体的正投影图.
4.空间几何体的直观图
空间几何体的直观图常用 来画,其规则是:
(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 ,
z′轴与x′轴和y′轴所在的平面 .
(2)原图形中平行于坐标轴的线段,直观图中仍 ;平行于x轴和z轴的线段在直观图中保持原长度 ;平行于y轴的线段在直观图中长度变为原来的 .
正视图
侧视图
俯视图
正前
正左
正上
斜二测画法
45°或135°
垂直
平行于坐标轴
不变
一半
[重要结论]
1.特殊的四棱柱
上述四棱柱有以下集合关系:{正方体}⫋{正四棱柱}⫋{长方体}⫋{直平行六面体}⫋{平行六面体}⫋{四棱柱}.
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:
4.常见旋转体的三视图
(1)球的三视图都是半径相等的圆.
(2)水平放置的圆锥的正视图和侧视图二者为全等的等腰三角形.
(3)水平放置的圆台的正视图和侧视图二者为全等的等腰梯形.
(4)水平放置的圆柱的正视图和侧视图二者为全等的矩形.
1.判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”).
(1)有两个面平行,其余各面都是平行四边形的几何体是棱柱.( )
(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)菱形的直观图仍是菱形.( )
(4)正方体、球、圆锥各自的三视图中,三视图均相同.( )
×
×
×
×
C
2.(教材改编题)如图,长方体ABCD-A′B′C′D′被截去一部分,其中EH∥
A′D′.剩下的几何体是( )
A.棱台 B.四棱柱 C.五棱柱 D.六棱柱
解析:由几何体的结构特征可知剩下的几何体为五棱柱.故选C.
3.(2023·甘肃兰州一中调研)如图,一个水平放置的平面图形的直观图是一个底角为45°的等腰梯形,已知直观图OA′B′C′的面积为4,则该平面图形的面积为( )
C
4.(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( )
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.故选D.
D
课堂突破 提升素养能力
考点一 空间几何体的结构特征
A
解析:①不一定,只有当这两点的连线平行于轴时才是母线;②不一定,当以斜边所在直线为旋转轴时,其余两边旋转一周形成的面所围成的几何体不是圆锥,而是由两个同底圆锥组成的几何体;③错误,棱台的上、下底面相似且是对应边