论文部分内容阅读
三视图的投影特征是“长对正,高平齐,宽相等”,即正、俯视图的长对正,正、侧视图的高平齐,俯、侧视图的宽相等.
将物体的三视图复原成其所表示的几何体,需抓住以下几个读图要点:
一、分解组合体
例1 若某几何体的三视图(单位:cm)如图1所示,则此几何体的体
积是cm3.
思路 :由正、侧视图可以看出,该几何体可分解成上、下两部分(也
可由正、俯视图将几何体分解为左、中、右三部分),结合俯视图,得上
半部分是长、宽、高分别为3、3、1的长方体,下半部分是长、宽、高
分别为1、3、3的长方体,因而,所求几何体的体积为3×3×1+1×3×3=18(cm3).
例2 一个几何体的三视图如图2所示,则该几何体的表面积为.
思路 :从各视图的外围部分看,该几何体的构成中有一个长、宽、高分别为8、6、2的长方体,再从各视图内的其他线条来看,该几何体是从长方体中挖去了一个直径为4、高为2的圆柱体,且挖去圆柱体的轴线为长方体两竖直对角面的交线,因而,几何体的表面积
为2(8•6+8•2+6•2)-2π22+2π2•2=152.
例3 将若干个长方块搭成一个几何体,其三视图如图3
所示,指出这些长方块的搭叠形式.
思路 :如图4,我们在俯视图的各正方形中分别标出在该
位置上搭叠的长方块个数,由正视图第2列有2个长方形知,
标记“2或1”的3个框中,右边二框至少有一框应为“2”,由侧视图第2
列有2个长方形知,标记“2或1”的3个框中,下边二框至少有一框应为
“2”,所以这3个框中的标记有5种可能的情形.图4的右边标示出了这
3个框的对应位置上各自搭叠的长方块个数所有情形)
二、辨识图形特征
例4一空间几何体的三视图如图5所示,则该几何体的体积为( )
(A) 2π+23(B) 4π+23
(C) 2π+23 3〖DW〗(D) 4π+23 3
思路 :由正、侧视图,将该几何体分解成上、下两半部分,再由三视
图的投影特征,将上、下两半部分的三视图分离开来,即可得上半部分为
一正四棱锥,下半部分为一圆柱(图6).且正四棱锥的底面正方形内接于圆柱的底面圆,正四棱锥的侧棱长和底面正方形对角线长均为2,圆柱的底面直径和高均为2.故所求几何体的体积为
1 3•(2)2•22-12
+π•12•2=23 3
+2π
,正确选项为(C).
例5 一个几
何体的三视图如图
7所示,则这个几
何体的体积为.
思路 :由俯、
侧视图,将该几
何体分解成前、
后两半部分,再由三视图的投影特征,将前、后两半部分的三视图分离开来(略),即可得前半部分为一正六棱柱,后半部分为一圆柱,从而可求得几何体的体积为123+3π.
例6 若某几何体的三视图如图8所示,则这个几何体的直观图可以是( )
思路 :我们可应用排除法,由正、侧、俯视图依次排除(A)、
(B)、(C)选项,得正确选项为(D).以下则通过对三视图的分析,辨识特征,还原几何体.
由正、侧视图,将该几何体分解成上、下两半
部分,再由三视图的投影特征,将上、下两半部分
的三视图分离开来(图9),即可得上半部分为一直
三棱柱,下半部分为一长方体.(还可由正视图中
的虚实线条关系知,两部分简单几何体的前面在同
一平面内;由侧视图中的虚实线条关系知,两半部
分简单几何体的左面在同一平面内)据此得正确选
项为(D).
三、注意垂直与平行关系
如果我们将各投影面均看成由2条横线、2条竖线所
组成的矩形,则⑴垂直于某一
投影面的线段在与其垂直的投
影面上的投影为一个点,在另
外二个投影面上的投影均为一
条保持其长度的横线或竖线;
平行于某一投影面且不垂直于
其他投影面的线段,在与其平
行的投影面上的投影为一条保持其长度的非横非竖线段,在另外二个投影面上的投影均为一条(长度缩短了的)横线或竖线;不平行于任一投影面的线段在三个投影面上的投影均为一条(长度缩短了的)非横非竖线段.⑵在几何体中,垂直于某一投影面的面在该投影面上的投影为一条线段;平行于某一投影面的面在该投影面上的投影保持了原形状,在另外两个投影面上的投影均为一条横向或竖向的线段.
例7一个棱锥的三视图如图10,则该棱锥的全面积 (单位:cm2)为( )
(A) 48+122 (B) 48+242
(C) 36+122(D) 36+242
思路 :我们在三个视图的各相关点处标上如图11的字母,由三视图的投影特
征知,俯视图上的线段HG、HI分别与正视图上的点B、侧视图上的点F相对应;
点A和D为三棱锥上的同一点,它们都与俯视图上的点J相对应(正视图上的线
段AB、AC及侧视图上的线段DE、DF均分别对应于俯视图上的线段JG、JI).
故得原几何体为图12所示的三棱锥,其中AJ⊥底面GHI.结合∠GHI=90°,
可求得该棱锥的全面积为48+122,正确选项为(A).
注 :问题破解的关键点,是找到正视图、左视图上的点A、D均与俯视
图上的点J相对应,并由此得到原三棱锥底面的垂线AJ.实际画图时,可不
标记字母.
例8 一个空间几何体的三视图如图13所示,则该几何体的表面积
为( )
(A) 48 (B) 32+817 (C) 48+817 (D) 80
思路 :由三视图的投影特征知,俯视图中正方形框上的2条横线、框内的2条横线分别对应于侧视图上梯形下底的2端点、上底的2端点,则原几何体为左、右二侧面为等腰梯形的直四棱柱(左、右二侧面均与下侧面垂直),其表面积为(4+2+
212+42)•4+2•1 2(2+4)•4=48+817,正确选项为(C).
例9 某几何
体的三视图如图14
所示,该几何体的表
面积是( )
(A) 28+65 (B) 30+65
(C) 56+125(D) 60+125
思路 :由三个视图的轮廓均为三角形知,该几何体为底面是直角三角形的三棱锥.现在三个视图的各相关点处标上如图15的字母.由三视图的投影特征知,点A和E、B和H、G和J分别为三棱锥上的同一点.由俯视图的轮廓为直角三角形知,由侧视图为不含其他线条的直角三角形知,侧视图上的线段EF对应于俯视图上的点I,且正视图上的线段AB、AC均对应于侧视图上的线段EF,从而,后侧面与下底面垂直,正视图中的点A和俯视图中的点K相对应,由此得原三棱锥如图16所示.
几何体的表面积为三棱锥四个面的面积之和.由∠BCG=90°,AD⊥底面BCG,并应用三垂线定理,可求得几何体的表面积是30+65,正确选项为(B).
注 :问题破解的关键点,是发现正视图中的点A和俯视图中的点K相对应.
四、少于三个的视图问题
例10一个正三棱柱的侧棱长和底面边长相等,体积为23,它的三视图
中的俯视图如图17所示,左视图是一个矩形,则这个矩形的面积是.
思路 :设正三棱柱的侧棱长和底面边长均为a,则
1 2a2sin60°•a=
23,
a=2.由俯视图为正三角形知,正三棱柱的底面就是这样的正三角形,如此,左
视图中矩形的“高”为2,“宽”等于俯视图中正三角形的高3,所求左视图
矩形的面积为23.
例11一个长方体去掉一个小长方体,所得几何体的正(主)视图与侧视
图分别如图18所示,则该几何体的俯视图为( )
思路 :从正视图来看,去掉的小长方体在左边,从侧视图来看,去掉
的
小长方体在前边,因而在俯视图中,去掉的小长方体对应的小长方形在左前边,正确选项为(C).
例12某几何体的正视图和侧视图均如图19所示,则该几何体的俯视图不可能是( )
思路 :从所给视图可将原几何体分解成上、下两部分,结合选项容易看出,各选项的外
围线均可能是原几何体下半部分的俯视图;原几何体上半部分
是圆柱或直四棱柱或底面是直角三角形的直三棱柱,(A)(B)(C)
选项的内部线条均可能是几何体上半部分的俯视图,而(D)选项
对应的正视图应为正中间有一条竖线的矩形.故正确选项为(D).
将物体的三视图复原成其所表示的几何体,需抓住以下几个读图要点:
一、分解组合体
例1 若某几何体的三视图(单位:cm)如图1所示,则此几何体的体
积是cm3.
思路 :由正、侧视图可以看出,该几何体可分解成上、下两部分(也
可由正、俯视图将几何体分解为左、中、右三部分),结合俯视图,得上
半部分是长、宽、高分别为3、3、1的长方体,下半部分是长、宽、高
分别为1、3、3的长方体,因而,所求几何体的体积为3×3×1+1×3×3=18(cm3).
例2 一个几何体的三视图如图2所示,则该几何体的表面积为.
思路 :从各视图的外围部分看,该几何体的构成中有一个长、宽、高分别为8、6、2的长方体,再从各视图内的其他线条来看,该几何体是从长方体中挖去了一个直径为4、高为2的圆柱体,且挖去圆柱体的轴线为长方体两竖直对角面的交线,因而,几何体的表面积
为2(8•6+8•2+6•2)-2π22+2π2•2=152.
例3 将若干个长方块搭成一个几何体,其三视图如图3
所示,指出这些长方块的搭叠形式.
思路 :如图4,我们在俯视图的各正方形中分别标出在该
位置上搭叠的长方块个数,由正视图第2列有2个长方形知,
标记“2或1”的3个框中,右边二框至少有一框应为“2”,由侧视图第2
列有2个长方形知,标记“2或1”的3个框中,下边二框至少有一框应为
“2”,所以这3个框中的标记有5种可能的情形.图4的右边标示出了这
3个框的对应位置上各自搭叠的长方块个数所有情形)
二、辨识图形特征
例4一空间几何体的三视图如图5所示,则该几何体的体积为( )
(A) 2π+23(B) 4π+23
(C) 2π+23 3〖DW〗(D) 4π+23 3
思路 :由正、侧视图,将该几何体分解成上、下两半部分,再由三视
图的投影特征,将上、下两半部分的三视图分离开来,即可得上半部分为
一正四棱锥,下半部分为一圆柱(图6).且正四棱锥的底面正方形内接于圆柱的底面圆,正四棱锥的侧棱长和底面正方形对角线长均为2,圆柱的底面直径和高均为2.故所求几何体的体积为
1 3•(2)2•22-12
+π•12•2=23 3
+2π
,正确选项为(C).
例5 一个几
何体的三视图如图
7所示,则这个几
何体的体积为.
思路 :由俯、
侧视图,将该几
何体分解成前、
后两半部分,再由三视图的投影特征,将前、后两半部分的三视图分离开来(略),即可得前半部分为一正六棱柱,后半部分为一圆柱,从而可求得几何体的体积为123+3π.
例6 若某几何体的三视图如图8所示,则这个几何体的直观图可以是( )
思路 :我们可应用排除法,由正、侧、俯视图依次排除(A)、
(B)、(C)选项,得正确选项为(D).以下则通过对三视图的分析,辨识特征,还原几何体.
由正、侧视图,将该几何体分解成上、下两半
部分,再由三视图的投影特征,将上、下两半部分
的三视图分离开来(图9),即可得上半部分为一直
三棱柱,下半部分为一长方体.(还可由正视图中
的虚实线条关系知,两部分简单几何体的前面在同
一平面内;由侧视图中的虚实线条关系知,两半部
分简单几何体的左面在同一平面内)据此得正确选
项为(D).
三、注意垂直与平行关系
如果我们将各投影面均看成由2条横线、2条竖线所
组成的矩形,则⑴垂直于某一
投影面的线段在与其垂直的投
影面上的投影为一个点,在另
外二个投影面上的投影均为一
条保持其长度的横线或竖线;
平行于某一投影面且不垂直于
其他投影面的线段,在与其平
行的投影面上的投影为一条保持其长度的非横非竖线段,在另外二个投影面上的投影均为一条(长度缩短了的)横线或竖线;不平行于任一投影面的线段在三个投影面上的投影均为一条(长度缩短了的)非横非竖线段.⑵在几何体中,垂直于某一投影面的面在该投影面上的投影为一条线段;平行于某一投影面的面在该投影面上的投影保持了原形状,在另外两个投影面上的投影均为一条横向或竖向的线段.
例7一个棱锥的三视图如图10,则该棱锥的全面积 (单位:cm2)为( )
(A) 48+122 (B) 48+242
(C) 36+122(D) 36+242
思路 :我们在三个视图的各相关点处标上如图11的字母,由三视图的投影特
征知,俯视图上的线段HG、HI分别与正视图上的点B、侧视图上的点F相对应;
点A和D为三棱锥上的同一点,它们都与俯视图上的点J相对应(正视图上的线
段AB、AC及侧视图上的线段DE、DF均分别对应于俯视图上的线段JG、JI).
故得原几何体为图12所示的三棱锥,其中AJ⊥底面GHI.结合∠GHI=90°,
可求得该棱锥的全面积为48+122,正确选项为(A).
注 :问题破解的关键点,是找到正视图、左视图上的点A、D均与俯视
图上的点J相对应,并由此得到原三棱锥底面的垂线AJ.实际画图时,可不
标记字母.
例8 一个空间几何体的三视图如图13所示,则该几何体的表面积
为( )
(A) 48 (B) 32+817 (C) 48+817 (D) 80
思路 :由三视图的投影特征知,俯视图中正方形框上的2条横线、框内的2条横线分别对应于侧视图上梯形下底的2端点、上底的2端点,则原几何体为左、右二侧面为等腰梯形的直四棱柱(左、右二侧面均与下侧面垂直),其表面积为(4+2+
212+42)•4+2•1 2(2+4)•4=48+817,正确选项为(C).
例9 某几何
体的三视图如图14
所示,该几何体的表
面积是( )
(A) 28+65 (B) 30+65
(C) 56+125(D) 60+125
思路 :由三个视图的轮廓均为三角形知,该几何体为底面是直角三角形的三棱锥.现在三个视图的各相关点处标上如图15的字母.由三视图的投影特征知,点A和E、B和H、G和J分别为三棱锥上的同一点.由俯视图的轮廓为直角三角形知,由侧视图为不含其他线条的直角三角形知,侧视图上的线段EF对应于俯视图上的点I,且正视图上的线段AB、AC均对应于侧视图上的线段EF,从而,后侧面与下底面垂直,正视图中的点A和俯视图中的点K相对应,由此得原三棱锥如图16所示.
几何体的表面积为三棱锥四个面的面积之和.由∠BCG=90°,AD⊥底面BCG,并应用三垂线定理,可求得几何体的表面积是30+65,正确选项为(B).
注 :问题破解的关键点,是发现正视图中的点A和俯视图中的点K相对应.
四、少于三个的视图问题
例10一个正三棱柱的侧棱长和底面边长相等,体积为23,它的三视图
中的俯视图如图17所示,左视图是一个矩形,则这个矩形的面积是.
思路 :设正三棱柱的侧棱长和底面边长均为a,则
1 2a2sin60°•a=
23,
a=2.由俯视图为正三角形知,正三棱柱的底面就是这样的正三角形,如此,左
视图中矩形的“高”为2,“宽”等于俯视图中正三角形的高3,所求左视图
矩形的面积为23.
例11一个长方体去掉一个小长方体,所得几何体的正(主)视图与侧视
图分别如图18所示,则该几何体的俯视图为( )
思路 :从正视图来看,去掉的小长方体在左边,从侧视图来看,去掉
的
小长方体在前边,因而在俯视图中,去掉的小长方体对应的小长方形在左前边,正确选项为(C).
例12某几何体的正视图和侧视图均如图19所示,则该几何体的俯视图不可能是( )
思路 :从所给视图可将原几何体分解成上、下两部分,结合选项容易看出,各选项的外
围线均可能是原几何体下半部分的俯视图;原几何体上半部分
是圆柱或直四棱柱或底面是直角三角形的直三棱柱,(A)(B)(C)
选项的内部线条均可能是几何体上半部分的俯视图,而(D)选项
对应的正视图应为正中间有一条竖线的矩形.故正确选项为(D).