内容正文:
第八章 立体几何初步
8.2 立体图形的直观图
1
课程目标
1.掌握斜二测画法画水平设置的平面图形的直观图.
2.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.
2
前面我们认识了柱体、锥体、台体、球以及简单组合体的结构特征.为了将这些空间几何体画在纸上,用平面图形表示出来,使我们能够根据平面图形想象空间几何体的形状和结构,这就需要学习直观图的有关知识.
直观图是观察者站在某一点观察一个空间几何体获得的图形.画立体图形的直观图,实际上是把不完全在同一平面内的点的集合,用同一平面内的点表示.因此,直观图往往与立体图形的真实形状不完全相同。在立体几何中,立体图形的直观图通常是在平行投影下得到的平面图形.要画立体图形的直观图,首先要学会画水平放置的平面图形.
在初中,我们已经学习过投影。一个物体的投影,不仅与这个物体的形状有关,而且还与投影的方式和物体与投影面的位置关系有关.如果一个矩形垂直于投影面,投影线不垂直于投影面,则矩形的平行投影是一个平行四边形
1.什么叫直观图 ?
把空间图形画在平面内,使得既富有立体感,又能表达出图形各主要部分的位置关系和度量关系的图形.
直观图往往与立体图形的真实形状不完全相同,直观图通常是在平行投影下得到的平面图形
B
C
D
A
S
A
C
B
2.直观图的画法
斜二侧画法
一、平面图形直观图画法
(平面图形的水平放置图)
45°
135°
例1.用斜二测画法画水平放置的六边形的直观图
平面图形的斜二测画法
(1)建两个坐标系,注意斜坐标系夹角为450或1350;
(3)水平线段等长,竖直线段减半;
(2)与坐标轴平行或重合的线段保持平行或重合;
简言之:“横不变,竖减半,平行、重合不改变。”
(4)整理.
步骤要领:
例2.画水平放置的圆的直观图.
一般用椭圆作为圆的直观图.
1.画边长为1 cm的正三角形的水平放置的直观图.
解析 (1)如图所示,以BC边所在直线为x轴,以BC边上的高线AO所在直线为y轴,再画对应的x′轴与y′轴,两轴相交于点O′,使∠x′O′y′=45°.
【练习】
二、空间几何体的直观图画法
例2:如何画出长,宽,高分别是3cm,2cm,1.5cm的长方体的直观图?
(1)画轴:画x轴、y轴、z轴,三轴交于一点O, 使 , 。
x
z
y
O
例二:如何画出长,宽,高分别是3cm,2cm,1.5cm的长方体的直观图?
(2)画底面:以O为中心,在x轴上取线段MN,使MN=3cm;在y轴上取线段PQ,使PQ=1cm。分别过点M和N作y轴的平行线,过点P和Q作x轴的平行线,设它们的交点分别为A,B,C,D,四边形ABCD就是长方体的底面。
O
M
N
x
y
z
P
Q
A
B
C
D
例二:如何画出长,宽,高分别是3cm,2cm,1.5cm的长方体的直观图?
(3)画侧棱:过A,B,C,D各点分别作z轴的平行线,并在这些平行线上分别截取1.5cm长的线段AA',BB',CC',DD'。
O
M
N
x
y
z
P
Q
A
B
C
D
A’
B’
C’
D’
例二:如何画出长,宽,高分别是3cm,2cm,1.5cm的长方体的直观图?
(4)成图:顺次连接A',B',C',D',并去掉辅助线和坐标系,将被遮挡的部分改为虚线,即得到长方体的直观图。
O
M
N
x
y
z
P
Q
A
B
C
D
A’
B’
C’
D’
例二:如何画出长,宽,高分别是3cm,2cm,1.5cm的长方体的直观图?
A
B
C
D
A’
C’
D’
(4)成图:顺次连接A',B',C',D',并去掉辅助线和坐标系,将被遮挡的部分改为虚线,即得到长方体的直观图。
画空间几何体直观图的步骤要领:
(1)画轴:画x轴、y轴、z轴,使∠xoy=450,∠xoz=900,把xoy所在平面视为水平面,xoz平面和yoz平面都是竖直面;
(3)画侧棱:过下底面多变的顶点分别作z轴的平行线段,长度与几何体中的相应线段长度一样;
(2)画底面:在xoy平面上用斜二测画法作出几何体的下底面;
(4)成图:连接侧棱的上端点,去掉辅助线和坐标系,并把遮挡的部分改为虚线。
简言之:先轴,后底,再侧棱,横纵不变,竖折半,平行、重合不改变。
例3.已知圆柱的底面半径为1cm,侧面母线长3cm,画出它的直观图。
解(1)画轴,如图画出X轴,Z轴使∠XOZ=90°。
(2)画出底面,以0为中点,在X轴上取线段AB,使OA=OB=1cm.利用椭圆模板画椭圆。使其经过A、B两点。这个椭圆就是圆柱的下底面
A
B
例3.已知圆柱的底面半径为1cm,侧面母线长3