内容正文:
第八章
立体几何初步
8.2 立体图形的直观图
(第一课时)
学习目标
1.理解“斜二测画法”的概念,掌握其“横不变、纵减半、平行性不变、z轴线段保长”的核心规则。
2.能熟练运用斜二测画法画出水平放置的简单平面图形(正多边形、直角梯形等)的直观图。
情景导入
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,这就需要我们学习直观图的有关知识。
情景导入
请你说出下面几何体分别是什么几何体?
长方体
五棱锥
圆柱
圆锥
圆台
四棱台
这些图形就是空间几何体的直观图
把平面图形画在纸上或黑板上,那很简单。要把立体图形画在纸上或黑板上,实际上是把本来不完全在同一个平面内的点的集合,用同一个平面内的点来表示。这时画在纸上或黑板上的图形,已经不是普通地平面图形,而是立体图形的直观图。立体图形的直观图通常是在平行投影下得到的平面图形。
情景导入
如图,矩形窗户在阳光照射下留在地面上的影子是什么形状?眺望远
处成块的农田,矩形的农田在我们眼里又是什么形状?
利用平行投影,人们获得的画直观图的方法是斜二测画法。
新知探究
要画出空间几何体的直观图, 应先学会水平放置的平面图形的的画法.
例如:用斜二测画法画水平放置的正方形的直观图.
x
. . . . .
. . . . .
y
o
解:①以正方形的中心为原点,平行与边的直线为x轴,y轴建立如图所示的坐标系;
页面统一为16:9宽幅画面比例尺寸;PPT统一格式为PPT或PPTX。
请注意:
1. 课名:微软雅黑48号字;
2.(第一课时):微软雅黑32号字;
3.学校名称:请填写全称;
4.学科、年级、主讲人、学校:华文楷体28号字(具体根据文字量可适当调整)。
英文
1.课名:字体以Times New Roman为主,字号一般使用32—36号,特别强调可以用40号;
2.(Period 1):字体使用Arial,字号为28;
3.正文一般用24—28号,特别强调可用32号。
注意标点的规范(例如:中文省略号为……,可用Shift+数字键6打出中文省略号,英文省略号为…)
6
新知探究
②建立∠x’o’y’=45°的坐标系
③平行于x、y轴的线段在斜二测坐标系中仍平行于x’、y’轴,但横向长度不变,纵向长度减半
. . . . .
X’
. . . . .
y’
O’
x
. . . . .
. . . . .
y
o
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2.(第一课时):微软雅黑32号字;
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4.1 指数
4.1.1 n次方根与分数指数幂
敲黑板
斜二测画法画出水平放置的平面图形直观图的步骤:
(1)在已知图形中取互相垂直的x轴与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,两轴相交于点O′,且使∠x′O′y′= 45°(或135°),他们确定的平面表示水平面;
(2)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;
(3)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,在直观图中长度为原来的一半.
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英文
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2.(Period 1):字体使用Arial,字号为28;
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注意标点的规范(例如:中文省略号为……,可用Shift+数字键6打出中文省略号,英文省略号为…)
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敲黑板
已知图形
直观图
画轴,横不变,纵减半,平行重合不改变
画出水平放置的正方形的直观图
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2.(第一课时):微软雅黑32号字;
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英文
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2.(Period 1):字体使用Arial,字号为28;
3.正文一般用24—28号,特别强调可用32号。
注意标点的规范(例如:中文省略号为……,可用Shift+数字键6打出中文省略号,英文省略号为…)
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小试牛刀
用斜二测画法画水平放置的平面图形的直观图时,下列结论是否正确?正确的在括号内画“√”,错误的画“×”.
(1)相等的线段在直观图中仍然相等. ( )
(2)平行的线段在直观图中仍然平行. ( )
(3)一个角的直观图仍是一个角. ( )
(4)相等的角在直观图中仍然相等. ( )
(5)三角形的直观图还是个三角形. ( )
(6)菱形的直观图还是个菱形. ( )
(7)平行四边形的直观图还是平行四边形. ( )
√
×
√
×
√
×
√
典例讲解
例1 用斜二测画法画水平放置的正六边形的直观图.
【注意】
(1)建系时要尽量考虑图形的对称性;
(2)画水平放置的平面图形的关键是确定多边形顶点的位置.
画法:①在正六边形ABCDEF中,取AD所在的直线为x轴,对称轴MN所在直线为y轴,两轴交于点O.画对应的x′,y′轴,两轴相交于点O′,使∠ x′O y′=45°.
典例讲解
②以O′为中心,在x′上取A′D′=AD,在y轴上取 .以点N′为中心,画B′C′∥x′轴,并等于BC,再以M′为中心,画E′F′∥x′轴,并等于EF.
【注意】水平放置的线段长不变,垂直放置的线段长变为原来的一半.
典例讲解
③连接
并擦去辅助线x′轴和y′轴,便获得正六边形ABCDEF水平放置的直观图
不变的:平行关系,与x轴平行或重合的线段长度
变化的:垂直关系,角的大小,其他线段的长度
简记为:
【注意】斜二测画法要点剖析:在直观图中“变”的量与“不变”量
横不变,纵减半,平行性不变
小试牛刀
用斜二测画法画出下列水平放置的平面图形的直观图(尺寸自定).
(1)矩形;(2)平行四边形;(3)正三角形;(4)正五边形.
y
x
O
y
x
O
y
x
O
y
x
O
A
C
B
D
A
B
C
A
B
C
D
A
B
C
D
E
y′
x′
O′
y′
x′
O′
y′
x′
O′
y′
x′
O′
A′
B′
C′
D′
A′
B′
C′
D′
A′
B′
C′
A′
B′
C′
D′
E′
敲重点
通过斜二测画法我们知道,一个圆水平放置的直观图是椭圆,因此我们一般用椭圆作为圆的直观图.
还有正方形和矩形水平放置的直观图都是平行四边形.
A
C
B
D
A′
B′
C′
D′
A
B
C
D
敲重点
画直观图时,除多边形外,还会遇到画圆的直观图的问题,生活经验告诉我们,水平放置的圆看起来象椭圆,因此一般用椭圆作为圆的直观图,画图时,常用如图椭圆模板。
典例讲解
例2 已知长方体的长,宽,高分别是3cm,2cm,1.5cm,用斜二测画法画出它的直观图。
解:画法:
典例讲解
典例讲解
典例讲解
典例讲解
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x轴,y轴,z轴,使
典例讲解
A
B
(2)画下底面。以O 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。
(3)画上底面。在Oz上截取点 ,使 =3cm,过点 作平行于Ox的轴 。 类似下底面的做法作出圆柱的上底面。
典例讲解
(4)成图。连接 ,整理得到圆柱的直观图。
敲重点
圆锥的直观图,一般先画圆锥的底面,再借助于圆锥的轴确定圆锥的顶点,最后画出两侧的两条母线。
画球的直观图,一般需要画出球的轮廓线,它是一个圆,同时还经常画出经过球心得截面圆,它们的直观图是椭圆,用以衬托球的立体性。
典例讲解
例4 某简单组合体由上下两部分组成,下部是一个圆柱,上部是一个圆锥,圆锥的底面与圆柱的上底面重合。画出这个组合体的直观图。
解:画法:如图,先画出圆柱的上下底面,再在圆柱和圆锥共同的轴线上确定圆锥的顶点,最后画出圆柱和圆锥的母线,并标注相关字母,就得到组合体的直观图。
典例讲解
例5 已知正三角形ABC的边长为a,那么△ABC的平面直观图△A′B′C′的面积为
典例讲解
敲重点
(1)直观图还原平面图形的策略
还原的关键是找与x′轴、y′轴平行的直线或线段,且平行于x′轴的线段还原时长度不变,平行于y′轴的线段还原时放大为斜二测直观图中相应线段长的2倍,由此确定图形的各个顶点,顺次连接即可.
(2)若一个平面多边形的面积为S原,斜二测画法得到的直观图的面积为S直,则有S直= .
当堂检测
×
当堂检测
C
当堂检测
10
当堂检测
课堂小结
2.空间几何体直观图斜二测画法步骤:
画轴——画底面——画侧棱——连线成图
口诀:横竖不变纵减半,平行性不变
1.水平放置平面图形直观图斜二测画法步骤:
画轴取轴——取点——连线成图
口诀:横不变纵减半,平行性不变
3.三视图与直观图联系,平行投影与中心投影不同表现形式
Lavf58.51.100
A.a2 B.a2 C.a2 D.a2
在图②中作C′D′⊥A′B′于点D′,则C′D′=O′C′=a,
所以S△A′B′C′=A′B′·C′D′=×a×a=a2.
由②可知,A′B′=AB=a,O′C′=OC=a,
S原
√
√
1.判断正误
用斜二测画法画水平放置的平面图形的直观.
(1)原来相交的仍相交.
( )
(2)原来垂直的仍垂直.
( )
(3)原来平行的仍平行.
( )
(4)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( )
A B C D
3.如图,平行四边形O′P′Q′R′是四边形OPQR的直观图,若O′P′=3,O′R′=1,则原四边形OPQR的周长为 .
4.画出水平放置的四边形OBCD(如图所示)的直观图.
① ② ③
$