内容正文:
第1节 空间几何体的结构、三视图和直观图
[考试要求]
1.认识柱体、锥体、台体、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.
1.多面体的结构特征
名称
棱柱
棱锥
棱台
图形
底面
互相平行且全等
多边形
互相平行且相似
侧棱
平行且相等
相交于一点,但不一定相等
延长线
交于
一点
侧面
形状
平行四边形
三角形
梯形
2.旋转体的结构特征
名
称
圆柱
圆锥
圆台
球
旋
转
图
形
矩形
直角三角形
直角梯形
半圆
旋转轴
矩形一边所在的直线
一直角边所在的直线
直角腰所在的直线
直径所在的直线
续 表
名
称
圆柱
圆锥
圆台
球
图
形
母
线
互相平行且相等,垂直于底面
相交于一点
延长线
交于
一点
轴
截
面
全等的矩形
全等的等腰三角形
全等的
等腰梯形
圆
侧
面
展
开
图
矩形
扇形
扇环
3.空间几何体的三视图
空间几何体的三视图是用正投影得到的,它包括正视图、侧视图、俯视图,其画法规则是长对正、高平齐、宽相等.
4.空间几何体的直观图的画法
空间几何体的直观图常用斜二测画法来画,基本步骤是
(1)画几何体的底面.
在已知图形中取互相垂直的x轴和y轴,两轴相交于点O,画直观图时,把它们画成对应的x′轴与y′轴,两轴交于点O′,且使∠x′O′y′=45°(或135°),它们确定的平面表示水平面.已知图形中平行于x轴或y轴的线段,在直观图中分别画成平行于x′轴或y′轴的线段.已知图形中平行于x轴的线段,在直观图中保持原长度不变,平行于y轴的线段,长度为原来的一半.
(2)画几何体的高.
在已知图形中过点O作z轴垂直于xOy平面,在直观图中对应的z′轴,也垂直于x′O′y′平面,已知图形中平行于z轴的线段,在直观图中仍平行于z′轴且长度不变.
[重要结论]
(1)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均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均为全等的等腰梯形.
④水平放置的圆柱的正视图和侧视图均为全等的矩形.
(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).
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)用一个平行于底面的平面截圆锥,得到一个圆锥和一个圆台.( )
(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.( )
答案:(1)× (2)√ (3)× (4)×
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( C )
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·陕西西安交大附中模拟)如图所示,正方形O′A′B′C′的边长为2 cm,它是水平放置的一个平面图形的直观图,则原图形的周长是( A )
A.16 cm B.8 cm
C.8 cm D.4+4 cm
解析:由斜二测画法可知,原图形是平行四边形,OA=O′A′=2 cm,又O′B′=2 cm,OB=2O′B′=4 cm,OB⊥OA,所以AB==6 cm,周长为2(2+6)=16 cm.故选A.
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( D )
解析:根据已知条件作出图形如图所示,结合多面体的正视图可知,该几何体的侧视图为D选项中的图形.故选D.
考点一 空间几何体的结构特征
1.给出下列命题:
①两个面平行且相似,其余各面都是梯形的多面体是棱台;
②以直角三角形的一边为轴旋转一周所得的旋转体是圆锥;
③在圆柱的上、下底面的圆周上各取一个点,则这两点的连线是圆柱的母线;
④圆锥的轴截面是等腰三角形.
其中正确命题的个数是( A )
A.1 B.2 C.3 D.4
解析:棱台是棱锥过侧棱上一点作底面的平行平面分割而得到的,而两个面平行且相似,其余各面都是梯形的多面体中,把梯形的腰延长后,有可能不交于一点,就不是棱台,故①错误;
以直角三角形的斜边为轴旋转一周所得的旋