内容正文:
第十一章 立体几何初步
11. 1 空间几何体
11. 1. 1 空间几何体与斜二测画法
必备知识 探新知
知识点1 形状 大小 几何体
知识点2 (1)直观图 (2)互相垂直 45°(或135°) 平行
(或重合) 不变 为原来长度的一半 (3)垂直于 长度不变
虚线
对应练习
1. B 根据斜二测画法特点知,相交直线的直观图仍是相交
直线,因此三角形的直观图仍是一个三角形,故A正确;
90°的角的直观图会变为45°或135°的角,故B错误;C、D
显然正确.故选B.
2. 5 由直观图可得如右平面图形:
其中AC = 6,BC = 2B′ C′ = 8,所以AB =
AC2 + BC槡 2 = 10,所以在Rt△ABC中,斜边
AB边上的中线为12 AB = 5.
关键能力 攻重难
例1:(1)以AB所在直线为x轴,AB的中垂线为y轴建立直
角坐标系(如图①所示),再建立坐标系x′O′y′,使两坐标轴的夹
角为45°(如图②所示).
(2)以O′为中点,在x′轴上截取A′B′ = AB;分别过A′,B′作
y′轴的平行线,截取A′E′ = 12 AE,B′C′ =
1
2 BC.在y′轴上截取
O′D′ = 12 OD.
(3)连接E′D′,E′C′,C′D′,得到平面图形A′B′C′D′E′.
(4)去掉辅助线,就得到所求的直观图(如图③所示).
对点训练
1. D 由题意及直观图的画法可知,当∠x′O′y′ = 45°时,等腰三
角形ABC的直观图是④;当∠x′O′y′ = 135°时,等腰三角形
ABC的直观图是③.综上,等腰三角形ABC的直观图可能是③
④,故选D.
例2:(1)画轴:画x′轴、y′轴、z′轴,使∠x′O′y′ = 45°(或
135°),∠x′O′z′ = 90°.
(2)画底面:在面x′O′y′内,画出正六边形的直观图ABCDEF.
(3)画侧棱:过A,B,C,D,E,F分别作z′轴的平行线,在这些
平行线上分别截取AA′,BB′,CC′,DD′,EE′,FF′都等于侧棱长.
(4)成图:顺次连线A′,B′,C′,D′,E′,F′,并加以整理(去掉
辅助线,将被遮挡的部分改为虚线)就得到正六棱柱的直观图,
如图所示.
对点训练
2.(1)4 cm,0. 5 cm,2 cm,1. 6 cm (2)见解析 (1)由比例可知
长方体的长、宽、高和棱锥的高,应分别为4 cm,1 cm,2 cm和
1. 6 cm,再结合直观图,可知直观图中对应的尺寸分别为
4 cm,0. 5 cm,2 cm,1. 6 cm.
(2)①画轴.画Ox轴、Oy轴、Oz轴,∠xOy = 45°(或135°),
∠xOz = 90°,如图①所示.
②画底面.以O为中心在xOy平面内,画出正方形直观图ABCD.
③画顶点.在Oz轴上截取OP,使OP的长度是原四棱锥的高.
④成图.顺次连接PA,PB,PC,PD,并擦去辅助线,将被遮住的
部分改为虚线,得到此四棱锥的直观图(如图②).
例3:(1)D (2) 槡36 2 (1)如图①,建立如图所示的平面
直角坐标系xOy.
如图②,建立坐标系x′O′y′,使∠x′O′y′ = 45°,由直观图画法
知:A′B′ = AB = a,O′C′ = 12 OC =槡
3
4 a,过C′作C′D′⊥O′x′于D′,则
C′D′ =槡22 O′C′ =槡
6
8 a.所以△A′B′C′的面积是S =
1
2·A′B′·C′D′
= 12·a·槡
6
8 a =
槡6
16 a
2 .
(2)在直观图中,设B′C′与y′轴的交点为D′,则易得O′D′ =
槡3 2,所以原平面图形为一边长为6,高为槡6 2的平行四边形,所以其
面积为 槡 槡6 ×6 2 =36 2.
对应练习
3.(1)D (2)槡22 (1)由斜二测画法知,
S直观图
S原图
=槡24 ,又S直观图=
2,所以S原图 槡= 4 2.故选D
.
—195—
(2)正方形ABCO的直观图A′B′C′O′
如图所示.因为O′ A′ = B′ C′ = 1,
∠B′C′x′ =45°,所以顶点B′到x′轴的
距离为1 × sin 45° =槡22 .
例4:如图②所示,画出直角坐标系xOy,以点A为原点.在直观
图中过C′作C′D′∥O′y′轴,交A′B′于D′,在Ox轴上截取AB = A′B′,
AD =A′D′.过D作DC∥Oy轴,使DC =2D′C′,连接AC,BC,则△ABC
为原三角形.用量角器量出∠BAC,可以得出∠BAC≠60°,所以
∠BAC≠2∠B′A′C′,∠BCA≠∠B′C′A′.
对应练习
4. C 将△A′B′C′还原,由斜二测画法知,△ABC为钝角三角形.
课堂检测 固双基
1. B 根据斜二测画法,原来垂直的未必垂直.
2. C 正方形的直观图是平行四边形,且平行于x轴的边长为
3 cm,平行于y轴的边长为1. 5 cm.
3. B 根据题意得到A,C,D折起后均能构成正方体,而B第一
行的两个小正方形不能构成正方体的上、下底面,折起后是缺
少一个底面的正方体,且多出一个小正方形.故选B.
4. D 因为直观图△A′B′C′的面积为槡6,所以槡6 =槡24 S原,解得
S原 槡= 4 3.
5.直角梯形 根据直观图可知,A′B′,C′D′均与x′轴平行且
A′B′≠C′D′,A′D′与y′轴平行,所以在平面图形中,AB∥CD,
AB≠CD,AB⊥AD,AD⊥CD,故平面图形ABCD是一个直角
梯形.
11. 1. 2 构成空间几何体的基本元素
必备知识 探新知
知识点1 1.(1)曲线 曲线的一段 (2)平面 2.点 线 面
对应练习
1.(1)√ (2)× (3)×
[提示] (1)正确.
(2)直线移动可能形成曲面,故错误.
(3)平面是没有大小的,故错误.
知识点2 1.∈ 3.不平行 不相交
对应练习
2.(1)× (2)× (3)√ (4)×
[提示] 异面直线既不平行,也不相交,故(1)错误;互相垂
直的两条直线不一定相交,因为有异面垂直,故(2)错误;(3)
正确;不在同一平面内的两条直线平行或异面或相交,故(4)
错误.
知识点3 1.(1)所有点 (2)只有一个公共点 (3)l∩α =
2.(1)有公共点 (2)α∩β =
对应练习
3.(1)× (2)× (3)√
[提示] 由直观想象(1)有l∩α≠的情况,不正确;(2)中
有另一条在这个平面内的情况,不正确;(3)正确.
知识点4 1. l⊥m l⊥α 3.任意一点 任意一点
对应练习
4. 5 4 3 直线BC到面A1B1C1D1的距离为BB1 = AA1 = 5;
直线BC1到面ADD1A1的距离为AB = 4;
面ABB1A1与面DCC1D1的距离为BC = 3.
关键能力 攻重难
例1:(1)符号语言表示:α∩β∩γ = P,α∩β = PA,α∩γ =
PB,β∩γ = PC.
图形表示:如图①所示.
(2)符号语言表示:平面ABD∩平面BCD = BD,平面ABC∩
平面ADC = AC.
图形表示:如图②所示.
对点训练
1.(1)M∈a,aα,M∈α (2)∈ AC
例2:BC A中AC与BC1既不相交也不平行;D中与AB平
行的面有两个,分别为平面CD1和平面A1C1 .易知B,C正确.
对点训练
2.(1)D (2)C
(1)如图,构建长方体ABCD -
A1B1C1D1,记l1 = DD1,l2 = DC,
l3 = DA.
若l4 =AA1,满足l1⊥l2,l2⊥l3,l3⊥l4,此
时l1∥l4,则排除选项A和C.
若l4 = C1D,则l1与l4相交;若l4 = BA,
则l1与l4异面;若l4 = C1D1,则l1与l4
相交且垂直.
综上,l1与l4的位置关系不确定,故选D.
(2)当两个平面相交或平行时,满足在这两个平面内各存在一
条直线,使得这两条直线互相平行.故选C.
例3:(1)C (2)①③④ (1)由题意知,正方体的直观图
如图所示,
易知,AB与CD既不平行,也不相交.
(2)①中直线DM与直线CC1 在同一平面内,
它们不平行,必相交,故结论正确.③④中的两条直
线既不相交也不平行,即均为异面直线,故结论正
确.②中AM与BN是异面直线,故②不正确.
对点训练
3.平行或异面 因为a∩b =,则直线a,b没有交点,故直线
a,b平行或异面.
例4:B 如图,连接AC交BD于点O,AC
⊥平面BDD1B1,
所以CO即为点C到平面BDD1B1 的距
离.又CO = 12 AC =
1
2 × 2
2 + 2槡 2 槡= 2,所以
点C到平面BDD1B1的距离为槡2.
对点训练
4.(1)C (2)2 (1)如图,MN∥平面BCC1B1,
所以MN与平面BCC1B1的距离为N到平面
BCC1B1的距离.又N到平面BCC1B1 的距离
为NB = 12 AB = 2,
所以MN与平面BCC1B1的距离为2
.
—196—
第十一章 立体几何初步
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空间几何体
11. 1. 1 空间几何体与斜二测画法
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学习目标 核心素养
1.能够从教材的实例中抽象出用斜二测画法作水平放置
的平面图形直观图的步骤.
2.能够由给出的平面图形制作出空间几何体.
3.能够了解斜二测画法中各类线段长度之间的关系,正
确进行运算.
1.通过学习斜二测画法的步骤,培养
直观想象的核心素养.
2.借助斜二测画法,画出直观图,培养
数学抽象的核心素养.
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知识点1 空间几何体
如果只考虑一个物体占有的空间 和 ,而不考虑
其他因素,则这个空间部分通常可抽象为一个 . [思考]
知识点2 斜二测画法
(1)立体几何中,用来表示空间图形的平面图形,称为空间图形的
.
(2)用斜二测画法作水平放置的平面图形的直观图,步骤如下:
①在平面图形上取 的x轴和y轴,作出与之相对应的x′
轴和y′轴,使得它们正方向的夹角为 .
②平面图形中与x轴平行(或重合)的线段画成与x′轴
的线段,且长度 ;平面图形中与y轴平行(或重合)的线段画成
与y′轴平行(或重合)的线段,且长度 .
③连接有关线段,擦去作图过程中的辅助线.
(3)用斜二测画法作立体图形直观图的步骤如下:
①在立体图形中取水平平面,在其中取互相垂直的x轴与y轴,作出
水平平面上图形的直观图(保留x′轴和y′轴).
思考:我们以前接触过
的几何体有哪些?
提示:
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②在立体图形中,过x轴与y轴的交点取z轴,并使z轴垂直于x轴与y轴.过x′轴与y′轴的交
点作z轴对应的z′轴,且z′轴 x′轴与y′轴.图形中与z轴平行(或重合)的线段画成与z′
轴平行(或重合)的线段,且 .连接有关线段.
③擦去有关辅助线,并把被面遮挡住的线段改成 (或擦除).
提醒:
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拓展:
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●/012
1.对于用斜二测画法画水平放置的平面图形的直观图来说,下列描述错误的是 ( )
A.三角形的直观图仍然是一个三角形
B. 90°的角的直观图会变为45°的角
C.与y轴平行的线段长度变为原来的一半
D.由于选轴的不同,所得的直观图可能不同
2.水平放置的△ABC的斜二测直观图如图所示,已知A′C′ = 6,B′C′ = 4,则边AB上
的中线的实际长度为 .
3456%789
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1.如图所示是由正方形ABCE和正三角形CDE所构成
的平面图形,请画出其水平放置的直观图.
[分析] 本题的已知图形为轴对称图形,可以以AB所
在直线为x轴,AB的中垂线为y轴建立平面直角坐标系,这
样所有的点都在坐标轴上或者在与坐标轴平行的直线上.
[归纳提升]
归纳提升:画平面图形
的直观图的技巧
(1)
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1.等腰三角形ABC中AB = AC,则其直观图是 ( )
A.①② B.②③ C.②④ D.③④
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2.用斜二测画法画正六棱柱(底面是正六边形,侧棱垂直于底面)的
直观图.
[分析] 画轴→画底面→画侧棱→成图
[归纳提升]〉
/CD1
2.(1)一个建筑物上部为四棱锥,下部为长方体,且四棱锥的底面与长方
体的上底面大小一样,已知长方体的长、宽、高分别为20 m,5 m,10 m,
四棱锥的高为8 m.若按1500的比例画出它的直观图,那么直观图中
长方体的长、宽、高和棱锥的高应分别为 .
(2)画出正四棱锥(底面是正方形,侧面是有一个公共顶点且全等的等
腰三角形的棱锥)的直观图.
●:;>%ÇÈÆPÉÊ˧
3.(1)已知△ABC是正三角形,且它的边长为a,那么△ABC的平面直
观图△A′B′C′的面积为 ( )
A.槡34 a
2 B.槡38 a
2 C.槡68 a
2 D.槡616a
2
(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′ = 3,
B′C′∥x′轴,则原平面图形的面积为 .
[分析] (2)利用斜二测画法的规则将直观图
复原.
[归纳提升]
归纳提升:简单几何体
直观图的画法规则
(1)
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(2)
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(3)
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(4)
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归纳提升:直观图的还
原技巧
1.
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S = 2槡2S½.«O^
>?WJ;<=_
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〉
/CD1
3.(1)一梯形的直观图是如图所示的等腰梯形,且直观图O′A′B′C′的面积为2,则原梯形的面积为
( )
第(1)题图 第(2)题图
A. 2 B. 2槡2 C. 4 D. 4槡2
(2)如图为一个水平放置的正方形ABCO,它在直角坐标系xOy中,点B的坐标为(2,2),则在用斜二测
画法画该正方形的直观图时,顶点B′到x′轴的距离为 .
●QRST%/ÌE[¤qLÍÎ xlghRm.
4.如图①所示,△ABC水平放置的直观图为△A′B′C′,∠B′A′C′
= 30°,∠A′C′B′ = 90°,请用作图法画出原△ABC,并量出
△ABC的各内角,∠BAC是否等于∠B′A′C′的2倍?∠BCA
是否等于∠B′C′A′?
[错解] ∠BAC = 2∠B′A′C′,∠BCA =∠B′C′A′.
[错因分析] 错误的原因是对斜二测画法理解不透,在用斜二测画法画直观图时,角的度数一
般会发生变化,但这种变化并不是角的度数减小了一半,它的变化与角的两边的位置有关.
[正解]
〉
/CD1
4.水平放置的△ABC,有一边在水平线上,用斜二测画法作出的直观图是正三角形A′B′C′,则
△ABC是 ( )
A.锐角三角形 B.直角三角形 C.钝角三角形 D.任意三角形
XYZ[%\]^
1.用斜二测画法画水平放置的平面图形的直观
图,对其中的线段说法错误的是 ( )
A.原来相交的仍相交
B.原来垂直的仍垂直
C.原来平行的仍平行
D.原来共点的仍共点
2.利用斜二测画法画出边长为3 cm的正方形的
直观图,正确的是图中的 (
)
$(+
3.在下列图形中,不是正方体的展开图的是( )
4.已知等边△ABC的直观图△A′B′C′的面积为
槡6,则△ABC的面积为 ( )
A.槡32 B.槡
6
2 C. 2槡6 D. 4槡3
5.如图所示,四边形A′B′C′D′是一个水平放置的
平面图形的直观图,它所表示的平面图形
ABCD的形状是 .
请同学们认真完成练案[11
]
11. 1. 2 构成空间几何体的基本元素
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学习目标 核心素养
1.以长方体为载体,认识构成几何体的基本元素,认识和
理解空间点、直线、平面的位置关系.
2.用数学符号表示点、直线、平面的位置关系.
1.通过认识构成几何体的基本元素的
学习,体现了数学抽象的核心素养.
2.借助空间中直线与直线、直线与平
面、平面与平面间的位置关系,培养
直观想象的核心素养.
)*+,%-.+
知识点1 空间中的点、线、面
1.用运动的观点理解空间基本图形之间的关系
(1)
(2)
(3)面动成体:面运动的轨迹(经过的空间部分)可以形成一个几何体.
$(!