内容正文:
中考数学一轮复习学案 24 尺规作图、命题、视图与投影
■考点一 图形的投影►
1)投影:在光线的照射下,空间中的物体落在平面内的影子能够反映出该物体的形状和大小,这种现象叫做投影现象.影子所在的平面称为投影面。
2)平行投影、中心投影、正投影
(1)中心投影:在点光源下形成的物体的投影叫做中心投影,点光源叫做投影中心。
(2)平行投影:投射线相互平行的投影称为平行投影。
(3)正投影:投射线与投影面垂直时的平行投影,叫做正投影。
■考点二 几何体的三视图►
1)视图:由于可以用视线代替投影线,所以物体的正投影通常也称为物体的视图。
2)三视图:(1)主视图:从正面看得到的视图叫做主视图;(2)左视图:从左面看得到的视图叫做左视图;(3)俯视图:从上面看得到的视图叫做俯视图。
3)三视图的画法
(1)画三视图要注意三要素:主视图与俯视图长度相等;主视图与左视图高度相等;左视图与俯视图宽度相等.简记为“主俯长对正,主左高平齐,左俯宽相等”。
(2)注意实线与虚线的区别:能看到的线用实线,看不到的线用虚线。
4)常见几何体的展开图
几何体
立体图形
表面展开图
侧面展开图
圆柱
圆锥
三棱柱
5)正方体的展开图
正方体有11种展开图,分为四类:
第一类,中间四连方,两侧各有一个,共6种,如下图:
第二类,中间三连方,两侧各有一、二个,共3种,如下图:
第三类,中间二连方,两侧各有二个,只有1种,如图10;
第四类,两排各有三个,也只有1种,如图11。
■考点三 尺规作图►
1)尺规作图的定义:在几何里,把限定用没有刻度的直尺和圆规来画图称为尺规作图。
2)五种基本作图
(1)作一条线段等于已知线段;(2)作一个角等于已知角;(3)作一个角的平分线;(4)作一条线段的垂直平分线;(5)过一点作已知直线的垂线。
3)根据基本作图作三角形
(1)已知三角形的三边,求作三角形;(2)已知三角形的两边及其夹角,求作三角形;(3)已知三角形的两角及其夹边,求作三角形;(4)已知三角形的两角及其中一角的对边,求作三角形;(5)已知直角三角形一直角边和斜边,求作直角三角形。
4)与圆有关的尺规作图
(1)过不在同一直线上的三点作圆(即三角形的外接圆);(2)作三角形的内切圆。
5)作图题的一般步骤
(1)已知;(2)求作;(3)分析;(4)作法;(5)证明;(6)讨论。
其中步骤(3)(4)(5)(6)一般不作要求,但作图中一定要保留作图痕迹。
6)尺规作图的关键:(1)先分析题目,读懂题意,判断题目要求作什么;(2)读懂题意后,再运用几种基本作图方法解决问题。
7)根据已知条件作等腰三角形或直角三角形
求作三角形的关键是确定三角形的三个顶点,作图依据是三角形全等的判定,常借助基本作图来完成,如作直角三角形就先作一个直角。
■考点四 定义、命题、定理►
1)定义:一般地,对某一名称或术语进行描述或作出规定就叫做该名称或术语的定义。
2)命题:判断一件事情的语句叫做命题。
3)命题的组成:命题是由题设和结论两部分组成,题设是已知事项,结论是由已知事项推出的事项。
4)命题的表达形式:命题可以写成“如果……那么……”的形式,“如果”后接的部分是题设,“那么”后接的部分是结论。
5)真命题:正确的命题叫做真命题。反之,则为假命题。
6)逆命题:把原命题的结论作为命题的条件,把原命题的条件作为命题的结论,所组成的命题叫做原命题的逆命题;每个命题都有逆命题,但原命题是真命题,它的逆命题不一定是真命题。
7)公理:如果一个命题的正确性是人们在长期实践中总结出来的,并把它作为判断其他命题真假的原始依据,这样的真命题叫做公理。
8)定理:如果一个命题可以从公理或其他命题出发,用逻辑推理的方法判断它是正确的,并且可以进一步作为判断其他命题真假的依据,这样的命题叫做定理。
注意:公理和定理都是真命题,都可作为证明其他命题是否为真命题的依据。
9)推论:由定理直接推出的结论,并且和定理一样可作为进一步推理依据的真命题叫做推论。
10)如果一个定理的逆命题经过证明是真命题,那么它也是一个定理,这两个定理叫做互逆定理,其中一个定理叫做另一个定理的逆定理;任何一个命题都有逆命题,而一个定理并不一定有逆定理。
11)反证法定义:假设命题的结论不成立,即命题结论的反面成立,由此经过推理得出矛盾,由矛盾断定所作假设不正确,从而得到原命题成立,这种证明方法叫做反证法。
12)反证法的步骤:①假设命题结论的反面正确;②从假设出发,经过逻辑推理,推出与公理、定理、定义或已知条件相矛盾的结论;③说明假设不成立,从而得出原命题正确。
一、单选题
1.甲、乙、丙三根木棒立于地面上,某一时刻,它们在阳光下的影长分别为1m, 2m, 1.5m, 则三根木棒中最长的是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.无法确定
2.如图,一人在两等高的路灯之间走动,GB为人AB在路灯EF照射下的影子,BH为人AB在路灯CD照射下的影子.当人从点C走向点E时两段影子之和GH的变化趋势是( ).
A.先变长后变短 B.先变短后变长
C.不变 D.先变短后变长再变短
3.如图是一个正三棱柱,则它的主视图是( )
A. B. C. D.
4.如图是由5个完全相同的小正方体搭成的几何体,则该几何体从左面看到的形状图是( )
A. B. C. D.
5.2025年9月3日,在纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年阅兵式上,东风—液体洲际战略核导弹作为压轴方队首次公开亮相,一句“打击范围覆盖全球”给所有人都留下了极为深刻的印象.如图为东风—液体洲际核导弹的部分示意图,关于它的三视图,下列说法正确的是( )
A.主视图与左视图相同 B.主视图与俯视图相同
C.左视图与俯视图相同 D.三种视图都不相同
6.一个几何体是由若干个完全相同的小正方体搭成的,它的主视图与俯视图如图,则符合下面两个视图要求的几何体有( ).
A.6个 B.5个 C.4个 D.
7.如图是一正方体的表面展开图.将其折叠成正方体后,与顶点K距离最远的顶点是( )
A.A点 B.B点 C.C点 D.D点
8.在中,,用直尺和圆规在AC上确定点D,使,如下四个尺规作图,正确的是( ).
A.(作一个角的平分线)B.(作线段的垂直平分线)
C.(作高) D.(作等腰三角形)
9.已知点在矩形的对角线上(不与点重合),下列命题为假命题的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则 D.若,则
10.A、B、C、D四个孩子踢球时打碎了玻璃窗,A说:“是C或D打碎的.”B说:“是D打碎的.”C说:“我没有打破玻璃窗.”D说:“不是我打破的”他们中只有一个人说了谎话,请问打碎玻璃窗的是( )
A.A B.B C.C D.D
二、填空题
11.命题“如果,互为相反数,那么,的绝对值相等”的逆命题是 .
12.如图,AB和DE是直立在地面上的两根立柱,AB=5米,某一时刻AB在阳光下的投影BC=3米,在测量AB的投影时,同时测量出DE在阳光下的投影长为6米,则DE的长为
13.用一个a的值说明命题“若,则”是错误的,这个值可以是 .
14.如图,以点为圆心,适当长为半径画弧分别交,于点,,再分别以点,为圆心,大于的长为半径画弧,两弧交于点,连接并延长交于点.若,,,则 .
三、解答题
15.如图是一粮囤的示意图,其顶部是一圆锥,底部是一圆柱.
(1)画出该粮囤的三视图(尺寸比例自选);
(2)若这个圆锥的底面周长为 32 m,母线长为7 m,为防雨需要在粮囤顶部铺上油毡,则需要多少平方米油毡?(油毡接缝重合部分不计)
(3)若这个圆柱的底面半径为 8 m,高为5m ,粮食最多只能装至与圆柱同样高,则最多可以存放多少立方米粮食?
16.【阅读材料】
老师的问题:如图所示,已知 中, CD 是斜边 AB 上的中线,求作菱形ADCE.
小丽的做法:①取CD的中点M;
②连结 BM 并延长到点E,使.
③连结AE,CE.
四边形 ADCE 即为所求作的菱形.
【解答问题】
(1)请根据小丽的作法利用尺规作图补全图形,不写作法,保留作图痕迹;
(2)请根据材料中的信息,证明四边形ADCE 是菱形.
17.数学课上老师要同学证明命题“对角线互相平分的四边形是平行四边形”是正确的.
小红同学先任意画出,再取边的中点O,连结并延长到点D,使,连结,(如图所示),并写出了如下尚不完整的已知和求证.
已知:如图,在四边形中,.
____.
求证:四边形是____四边形.
(1)补全已知和求证(在方框中填空).
(2)小红同学的思路是利用三角形全等,依据“一组对边平行且相等的四边形是平行四边形”来证明,请完成证明过程(可以用小红的思路,也可以用其他方法).
答案解析部分
1.【答案】B
【解析】【解答】解:由题意可得:
1<1.5<2
∴三根木棒中最长的是乙
故答案为:B
【分析】根据平行投影性质即可求出答案.
2.【答案】C
【解析】【解答】解:连接DF,
∵
∴四边形CDFE为矩形.
∴DF∥GH,
又AB∥CD,
设
∵a,b的长是定值不变,
∴当人从点C走向点E时两段影子之和GH不变.
故选: C.
【分析】连接DF,由题意易得四边形CDFE为矩形.由DF∥GH, 可得 又AB∥CD, 得出 设 (a,b为常数),可得出 从而可以得出 结合 可将DH用含a,b的式子表示出来,最后得出结果.
3.【答案】B
【解析】【解答】解: 正三棱柱的主视图是从正面观察得到的平面图形,它由两个相邻的矩形组成,中间原本被遮挡的竖直棱要用虚线标出, 因此符合条件的是选项 B。
故答案为:B。
【分析】 从正三棱柱的正面观察,依据主视图的绘制规则,将可见棱画为实线、不可见棱画为虚线,从而确定符合要求的主视图。
4.【答案】C
【解析】【解答】解:从左侧观察该几何体,能看到两列小正方形:左侧一列有 2 个小正方形上下排列,右侧一列有 1 个小正方形,且与左侧列下方的小正方形对齐。即从左面看到的形状图为:
故答案为:;C。
【分析】从左侧观察几何体,确定列数与每列小正方形的数量和位置,从而匹配对应的左视图
5.【答案】B
6.【答案】B
【解析】【解答】综合主视图和俯视图,这个几何体共有3层,2行2列,第一列两行均只有1个小正方体,第二列两行小正方体的个数可能是“3,1”“3,2”“3,3”“1,3”“2,3”,所以符合要求的几何体有5个.
故答案为:B.
【分析】易得这个几何体共有3层,2行2列,由主视图与俯视图可得第一列两行均只有1个小正方体,第二列两行可能的小正方体个数,进而求解即可.
7.【答案】D
【解析】【解答】解:折叠后的图行如图:
∴与顶点K距离最远的顶点是D点,
故答案为:D
【分析】先根据折叠画出正方体,进而即可求解。
8.【答案】C
【解析】【解答】解:当是的垂线时,,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
根据作图痕迹可知:
A、是的角平分线,不与垂直,故A不符合题意;
B、是的中线,不与垂直,故B不符合题意;
C、是的垂线,故C符合题意;
D、,不与垂直,故D不符合题意.
故答案为:C.
【分析】
当是的垂线时,由同角的余角相等可得,再根据AA判定得,再逐一分析各选项即可解答.
9.【答案】D
【解析】【解答】解:∵四边形是矩形,
∴,
如图,
,
在矩形中,
∵,
∴,
∵
,
A项为真命题,不符合题意;
如图,
,,
∴,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴;
B项为真命题,不符合题意;
如图,
∵,
∴,
∵四边形是矩形,
∴,,
∴,
∵,
∴;
故选项C是真命题,不符合题意;
如图,
当时,
无法确定与∠ACD的大小关系,
故D选项是假命题,符合题意.
故答案为:D.
【分析】根据矩形的性质可得PD=AD,利用等边对等角可得,由矩形性质得AD∥BC,内错角相等得,利用外角的性质得从而可判断A项为真命题;根据矩形的性质可得PC=CD,利用等边对等角可得,由矩形性质得AB∥CD,内错角相等得,利用外角的性质得,,根据不等式的基本性质可得,从而可判断B项为真命题;利用等边对等角可得,由矩形性质得,根据三角形的内角和可得,根据等角的余角相等得C项为真命题;当时,无法确定与∠ACD的大小关系,故D选项是假命题.
10.【答案】D
【解析】【解答】解:根据题意可知,B和D说的话矛盾,肯定有一个人说谎,
假设B说谎了,那么A、C、D说法都是正确的,
根据D所说的,可判断玻璃窗不是D打碎的,结合C的说法可知玻璃窗是A或B打碎的,则A说谎了,那么此时说谎的就有两个人了,与题中“他们中只有1人说了谎话”矛盾,所以说谎的是D,即打碎玻璃窗的是D,
故答案为:D
【分析】根据题目可知,B和D中肯定有一个人说谎,再运用反证法的方法先分别假设B说的是谎话、D说的是谎话,然后推理都得出与题设相矛盾的结论,即可得到说实话的人.
11.【答案】如果,的绝对值相等,那么,互为相反数
【解析】【解答】解:∵逆命题:把原命题的条件当成结论,把结论当成条件得到的命题就是该命题的逆命题,
∴命题“如果,互为相反数,那么,的绝对值相等”的逆命题为:
如果,的绝对值相等,那么,互为相反数.
故答案为:如果,的绝对值相等,那么,互为相反数.
【分析】根据逆命题的定义:把原命题的条件当成结论,把结论当成条件得到的命题就是该命题的逆命题,进行分析求解即可.
12.【答案】10m
【解析】【解答】如图,
在测量AB的投影时,同时测量出DE在阳光下的投影长为6m,
∵
∴
∴
∴
故答案为:10m.
【分析】根据太阳光线是平行光线即可得出△ABC∽△DEF,根据相似三角形对应边成比例得出AB∶BC=DE∶EF,从而得出DE的长。
13.【答案】(答案不唯一)
【解析】【解答】解:当a=时,a2=,,而<2,
∴命题“若a>0,则a2>”是假命题,
故答案为:(答案不唯一).
【分析】举出一个符合条件的a值,而结论是错误的,据此解答即可.
14.【答案】5
【解析】【解答】解:过点C作CE∥AD,交BA的方向延长线于点E,
由作图可得AD平分∠CAB,
∴∠CAD=∠BAD.
∵CE∥AD,
∴∠DAB=∠E,∠ECA=∠CAD,
∴∠E=∠ECA,
∴AE=AC.
∵CE∥AD,
∴AB:AE=BD:CD.
∵AE=AC,
∴AB:AC=BD:CD,
∴8:10=4:CD,
∴CD=5.
故答案为:5.
【分析】过点C作CE∥AD,交BA的方向延长线于点E,由作图可得AD平分∠CAB,则∠CAD=∠BAD,根据平行线的性质可得∠DAB=∠E,∠ECA=∠CAD,则∠E=∠ECA,推出AE=AC,由平行线分线段成比例的性质可得AB:AE=AB:AC=BD:CD,据此计算.
15.【答案】(1)解:如图所示:
(2)解:,
答: 需要112平方米油毡
(3)解:82×π ×5=320π m3,
答: 粮食最多可以存放320π立方米
【解析】【分析】(1)根据从正面、左面和上面看到几何体的平面图形,得到三视图即可;
(2)根据圆锥的侧面积公式计算解答即可;
(3)根据圆柱的体积公式计算解答即可.
16.【答案】(1)解:如图所示,四边形ADCE即为所求
(2)解:证明:∵△ABC中,∠ACB=90°,CD是斜边AB上的中线,,四边形AECD是平行四边形,∵CD=AD,
∴四边形AECD是菱形
【解析】【分析】(1)先作线段CD的垂直平分线,交CD于点M,连接BM,并延长,以点M为圆心,BM的长为半径画弧,交射线BM与点E,连接AE,CE即可;
(2)根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半得 根据作图可得M是EB的中点,则DM是 的中位线,得出 即可得出结论.
17.【答案】(1)解:已知:如图,在四边形中,,,
求证:四边形是平行四边形,
故答案为:,平行.
(2)证明:在与中,
,
∴,
∴,
∴,
∴四边形是平行四边形.
【解析】【分析】(1)由中点的概念可得OA=OC,由已知条件可知OB=OD,据此解答;
(2)利用SAS证明△ABO≌△CDO,得到AB=CD,∠BAO=∠DCO,推出AB∥CD,然后根据平行四边形的判定定理进行证明.
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