考点1 空间几何体的结构特征及三视图与直观图
1 第1讲 空间几何体的结构特征及三视图和直观图

第1讲空间几何体的结构特征及三视图和直观图1.空间几何体的结构特征(1)多面体的结构特征多面体结构特征棱柱有两个面互相平行,其余各面都是四边形且每相邻两个四边形的公共边都互相平行棱锥有一个面是多边形,而其余各面都是有一个公共顶点的三角形棱台棱锥被平行于底面的平面所截,截面和底面之间的部分叫做棱台几何体旋转图形旋转轴圆柱矩形矩形一边所在的直线或对边中点连线所在直线圆锥直角三角形或等腰三角形一直角边所在的直线或等腰三角形底边上的高所在直线圆台直角梯形或等腰梯形直角腰所在的直线或等腰梯形上下底中点连线所在直线球半圆或圆直径所在的直线(1)几何体的三视图包括正视图、侧视图、俯视图,分别是从几何体的正前方、正左方、正上方观察几何体画出的轮廓线.(2)三视图的画法①基本要求:长对正,高平齐,宽相等.②画法规则:正侧一样高,正俯一样长,侧俯一样宽;看不到的线画虚线.3.直观图(1)画法:常用斜二测画法.(2)规则:①原图形中x轴、y轴、z轴两两垂直,直观图中,x′轴,y′轴的夹角为45°(或135°),z′轴与x′轴和y′轴所在平面垂直;②原图形中平行于坐标轴的线段,直观图中仍平行于坐标轴.平行于x轴和z轴的线段在直观图中保持原长度不变,平行于y轴的线段长度在直观图中变为原来的一半.导师提醒1.记准一组关系按照斜二测画法得到的平面图形的直观图,其面积与原图形的面积的关系:S直观图=24S原图形,S原图形=22S直观图.2.记住旋转体的一些常见结论(1)球的三视图都是半径相等的圆.(2)水平放置的圆锥的正视图和侧视图均为全等的等腰三角形.(3)水平放置的圆台的正视图和侧视图均为全等的等腰梯形.(4)水平放置的圆柱的正视图和侧视图均为全等的矩形.3.会作正方体的截面正方体的截面情况:三角形、四边形(有菱形、矩形、梯形等)、五边形、六边形.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)有两个面平行,其余各面都是平行四边形的几何体是棱柱.()(2)有一个面是多边形,其余各面都是三角形的几何体是棱锥.()(3)夹在两个平行的平面之间,其余的面都是梯形,这样的几何体一定是棱台.()(4)正方体、球、圆锥各自的三视图中,三视图均相同.()(5)用两平行平面截圆柱,夹在两平行平面间的部分仍是圆柱.()(6)菱形的直观图仍是菱形.()答案:(1)×(2)×(3)×(4)×(5)×(6)×如图,长方体ABCD-A′B′C′D′中被截去一部分,其中EH∥A′D′,则剩下的几何体是()A.棱台B.四棱柱C.五棱柱D.简单组合体答案:C某空间几何体的正视图是三角形,则该几何体不可能是()A.圆柱B.圆锥C.四面体D.三棱柱解析:选A.由三视图知识知圆锥、四面体、三棱柱(放倒看)都能使其正视图为三角形,而圆柱的正视图不可能为三角形,故选A.(教材习题改编)一几何体的直观图如图,下列给出的四个俯视图中正确的是()解析:选B.该几何体是组合体,上面的几何体是一个五面体,下面是一个长方体,且五面体的一个面即为长方体的一个面,五面体最上面的棱的两端点在底面的射影距左右两边距离相等,因此选B.若某几何体的三视图如图所示,则这个几何体的直观图可以是()解析:选B.根据选项A,B,C,D中的直观图,画出其三视图,只有B项正确.在直观图(如图所示)中,四边形O′A′B′C′为菱形且边长为2 cm,则在平面直角坐标系xOy中,四边形ABCO为________,面积为________cm2.解析:由斜二测画法的特点,知该平面图形的直观图的原图,即在平面直角坐标系xOy 中,四边形ABCO是一个长为4 cm,宽为2 cm的矩形,所以四边形ABCO的面积为8 cm2.答案:矩形8空间几何体的几何特征(自主练透)1.下列说法正确的是()A.各个面都是三角形的几何体是三棱锥B.夹在圆柱的两个平行截面间的几何体还是一个旋转体C.棱锥的侧棱长与底面多边形的边长相等,则此棱锥可能是六棱锥D.圆锥的顶点与底面圆周上的任意一点的连线都是母线解析:选D.由图知,A不正确.两个平行平面与底面不平行时,截得的几何体不是旋转体,则B不正确.侧棱长与底面多边形的边长相等的棱锥一定不是六棱锥,故C错误.由定义知,D正确.2.给出下列几个命题:①在圆柱的上、下底面的圆周上各取一点,则这两点的连线是圆柱的母线;②底面为正多边形,且有相邻两个侧面与底面垂直的棱柱是正棱柱;③棱台的上、下底面可以不相似,但侧棱长一定相等.其中正确命题的个数是()A.0B.1C.2 D.3解析:选B.①不一定,只有这两点的连线平行于旋转轴时才是母线;②正确;③错误,棱台的上、下底面是相似且对应边平行的多边形,各侧棱延长线交于一点,但是侧棱长不一定相等.3.给出以下命题:①以直角梯形的一腰所在直线为轴旋转一周所得的旋转体是圆台;②圆柱、圆锥、圆台的底面都是圆面;③一个平面截圆锥,得到一个圆锥和一个圆台.其中正确命题的个数为()A.0 B.1C.2 D.3解析:选B.由圆台的定义可知①错误.②正确.对于命题③,只有平行于圆锥底面的平面截圆锥,才能得到一个圆锥和一个圆台,③不正确.4.给出下列命题:①棱柱的侧棱都相等,侧面都是全等的平行四边形;②若三棱锥的三条侧棱两两垂直,则其三个侧面也两两垂直;③在四棱柱中,若两个过相对侧棱的截面都垂直于底面,则该四棱柱为直四棱柱;④存在每个面都是直角三角形的四面体.其中正确命题的序号是________.解析:①不正确,根据棱柱的定义,棱柱的各个侧面都是平行四边形,但不一定全等;②正确,若三棱锥的三条侧棱两两垂直,则三个侧面构成的三个平面的二面角都是直二面角;③正确,因为两个过相对侧棱的截面的交线平行于侧棱,又垂直于底面;④正确,如图,正方体ABCD-A1B1C1D1中的三棱锥C1ABC,四个面都是直角三角形.答案:②③④空间几何体概念辨析问题的常用方法空间几何体的三视图(多维探究)角度一已知几何体,识别三视图(2018·高考全国卷Ⅲ)中国古建筑借助榫卯将木构件连接起来.构件的凸出部分叫榫头,凹进部分叫卯眼,图中木构件右边的小长方体是榫头.若如图摆放的木构件与某一带卯眼的木构件咬合成长方体,则咬合时带卯眼的木构件的俯视图可以是()【解析】由题意知,在咬合时带卯眼的木构件中,从俯视方向看,榫头看不见,所以是虚线,结合榫头的位置知选A.【答案】 A角度二已知三视图,判断几何体(1)如图,网格纸的各小格都是正方形,粗实线画出的是一个几何体的三视图,则这个几何体是()A.三棱锥B.三棱柱C.四棱锥D.四棱柱(2)(2018·高考北京卷)某四棱锥的三视图如图所示,在此四棱锥的侧面中,直角三角形的个数为()A.1 B.2C.3 D.4【解析】(1)由题三视图得直观图如图所示,为三棱柱,故选B.(2)将三视图还原为直观图,几何体是底面为直角梯形,且一条侧棱和底面垂直的四棱锥,如图所示.易知,BC∥AD,BC=1,AD=AB=P A=2,AB⊥AD,P A⊥平面ABCD,故△P AD,△P AB为直角三角形,因为P A⊥平面ABCD,BC⊂平面ABCD,所以P A⊥BC,又BC⊥AB,且P A∩AB=A,所以BC⊥平面P AB,又PB⊂平面P AB,所以BC⊥PB,所以△PBC为直角三角形,容易求得PC=3,CD=5,PD=22,故△PCD不是直角三角形,故选C.【答案】(1)B(2)C[迁移探究1](变问法)在本例(2)条件下,求该四棱锥的所有棱中,最长棱的棱长是多少?解:由三视图可知,P A=AB=AD=2,BC=1,经计算可知,PB=PD=22,PC=3,CD=5,故最长棱为PC,且|PC|=3.[迁移探究2](变问法)在本例(2)条件下,求该四棱锥的五个面中,最小面的面积.解:面积最小的面为PBC,且S△PBC=12BC·PB=12×1×22=2,即最小面的面积为 2.角度三已知几何体的某些视图,判断其他视图(1)将一个长方体沿相邻三个面的对角线截去一个棱锥,得到的几何体的正视图与俯视图如图所示,则该几何体的侧视图为()(2)一个三棱锥的正视图和俯视图如图所示,则该三棱锥的侧视图可能为()【解析】(1)由几何体的直观图(如图)知选B.(2)由题图可知,该几何体为如图所示的三棱锥,其中平面ACD⊥平面BCD,故选D.【答案】(1)B(2)D三视图问题的常见类型及解题策略(1)由几何体的直观图求三视图.注意正视图、侧视图和俯视图的观察方向,注意看到的部分用实线表示,不能看到的部分用虚线表示.(2)由几何体的部分视图画出剩余的视图.先根据已知的一部分视图,还原、推测其直观图的可能形式,然后再找其剩下部分视图的可能形式.当然作为选择题,也可将选项逐项代入,再看看给出的部分三视图是否符合.(3)由几何体的三视图还原几何体的形状.要熟悉柱、锥、台、球的三视图,明确三视图的形成原理,结合空间想象将三视图还原为直观图.1.将正方体(如图1所示)截去两个三棱锥,得到如图2所示的几何体,则该几何体的侧视图为()解析:选B.侧视图中能够看到线段AD1,应画为实线,而看不到B1C,应画为虚线.由于AD1与B1C不平行,投影为相交线,故应选B.2.(2019·唐山五校联考)如图是一个空间几何体的正视图和俯视图,则它的侧视图为()解析:选A.由正视图和俯视图可知,该几何体是由一个圆柱挖去一个圆锥构成的,结合正视图的宽及俯视图的直径可知侧视图应为A,故选A.3.(2018·高考全国卷Ⅰ)某圆柱的高为2,底面周长为16,其三视图如图.圆柱表面上的点M在正视图上的对应点为A,圆柱表面上的点N在左视图上的对应点为B,则在此圆柱侧面上,从M到N的路径中,最短路径的长度为()A.217 B.2 5C.3 D.2解析:选B.由三视图可知,该几何体为如图①所示的圆柱,该圆柱的高为2,底面周长为16.画出该圆柱的侧面展开图,如图②所示,连接MN,则MS=2,SN=4,则从M到N 的路径中,最短路径的长度为MS2+SN2=22+42=2 5.故选B.空间几何体的直观图(自主练透)1.如图所示为一个平面图形的直观图,则它的实际形状四边形ABCD 为()A .平行四边形B .梯形C .菱形D .矩形解析:选D.由斜二测画法可知在原四边形ABCD 中DA ⊥AB ,并且AD ∥BC ,AB ∥CD ,故四边形ABCD 为矩形.2.一平面四边形OABC 的直观图O ′A ′B ′C ′如图所示,其中O ′C ′⊥x ′,A ′B ′⊥x ′,B ′C ′∥y ′,则四边形OABC 的面积为 ( )A.322B .3 2C .3D.32解析:选B.平面四边形OABC 的直观图O ′A ′B ′C ′是直角梯形,其面积为12×(1+2)×1=32; 根据平面图形与它的直观图面积比为1∶24, 计算四边形OABC 的面积为3224=3 2.故选B.3.已知等边三角形ABC 的边长为a ,那么△ABC 的平面直观图△A ′B ′C ′的面积为( ) A.34a 2B.38a 2C.68a 2 D.616a 2解析:选D.如图①②所示的实际图形和直观图,由②可知,A ′B ′=AB =a ,O ′C′=12OC =34a ,在图②中作C′D ′⊥A′B ′于D ′,则C ′D ′=22O ′C ′=68a .所以S △A ′B ′C ′=12A ′B ′·C ′D ′=12×a ×68a =616a 2.故选D. 4.在等腰梯形ABCD 中,上底CD =1,腰AD =CB =2,下底AB =3,以下底所在直线为x 轴,则由斜二测画法画出的直观图A ′B ′C ′D ′的面积为________.解析:因为OE =(2)2-12=1,所以O ′E ′=12,E ′F ′=24.所以直观图A ′B ′C ′D ′的面积为 S ′=12×(1+3)×24=22.答案:22(1)斜二测画法中的“三变”与“三不变”“三变”⎩⎪⎨⎪⎧坐标轴的夹角改变,与y 轴平行的线段的长度变为原来的一半,图形改变.“三不变”⎩⎪⎨⎪⎧平行性不改变,与x ,z 轴平行的线段的长度不改变,相对位置不改变.(2)平面图形直观图与原图形面积间的关系对于几何体的直观图,除掌握斜二测画法外,记住原图形面积S 与直观图面积S ′之间的关系S ′=24S ,能更快捷地进行相关问题的计算. 三视图的识别已知以下三视图中有三个同时表示某一个棱锥,则下列不是该三棱锥的三视图的是()【解析】四个选项中,因为观察的位置不同,得到的三个视图也不同.可从俯视图入手,以A选项中的正方向作为标准.则A中的方向如图所示B中的方向C中的方向【答案】 D直观想象即通过几何直观和空间想象感知几何体的形状与变化.本例通过几何体的三视图直观感知几何体的形状与相关度量,想象几何体的结构特征.1.(2019·河南开封一模)如图,,O2,这两个球外切,在一个正方体内放入两个半径不相等的球O且球O1与正方体共顶点A的三个面相切,球O2与正方体共顶点B1的三个面相切,则两球在正方体的面AA1C1C上的正投影是()解析:选B.由题意可以判断出两球在正方体的面AA1C1C上的正投影与正方形相切,排除C,D.由于两球不等,把其中一个球扩大为与正方体相切,则另一个球被挡住一部分,所以排除A.B正确.2.一只蚂蚁从正方体ABCD-A1B1C1D1的顶点A出发,经正方体的表面,按最短路线爬行到顶点C1的位置,则下列图形中可以表示正方体及蚂蚁最短爬行路线的正视图的是()A.①②B.①③C.③④D.②④解析:选D.由点A经正方体的表面,按最短路线爬行到达顶点C1的位置,共有6种路线(对应6种不同的展开方式),若把平面ABB1A1和平面BCC1B1展开到同一个平面内,连接AC1,则AC1是最短路线,且AC1会经过BB1的中点,此时对应的正视图为②;若把平面ABCD 和平面CDD1C1展开到同一个平面内,连接AC1,则AC1是最短路线,且AC1会经过CD的中点,此时对应的正视图为④.而其他几种展开方式对应的正视图在题中没有出现.故选D.[基础题组练]1.如图所示是水平放置的三角形的直观图,点D是△ABC的BC边的中点,AB,BC分别与y′轴,x′轴平行,则在原图中三条线段AB,AD,AC中() A.最长的是AB,最短的是ACB.最长的是AC,最短的是ABC.最长的是AB,最短的是ADD.最长的是AC,最短的是AD解析:选B.由条件知,原平面图形中AB⊥BC,从而AB<AD<AC.2.如图所示,上面的几何体由一个圆柱中挖去一个以圆柱的上底面为底面,下底面圆心为顶点的圆锥而得,现用一个竖直的平面去截这个几何体,则截面图形可能是()A.①②B.②③C.③④D.①⑤解析:选D.圆锥的轴截面为等腰三角形,此时①符合条件;当截面不过旋转轴时,圆锥的轴截面为双曲线的一支,此时⑤符合条件;故截面图形可能是①⑤.3.已知三棱锥的俯视图与侧视图如图所示,俯视图是边长为2的正三角形,侧视图是有一条直角边长为2的直角三角形,则该三棱锥的正视图可能为()解析:选C.当正视图为等腰三角形时,则高应为2,且应为虚线,排除A,D;当正视图是直角三角形,由条件得一个直观图如图所示,中间的线是看不见的线P A形成的投影,应为虚线,故答案为C.4.如图,一个三棱柱的正视图和侧视图分别是矩形和正三角形,则这个三棱柱的俯视图为()解析:选D.由正视图和侧视图可知,这是一个水平放置的正三棱柱.故选D.5.(2019·福建漳州调研)某三棱锥的三视图如图所示,则该三棱锥的最长棱的长度为()A. 5 B.2 2C.3 D.2 3解析:选C.在棱长为2的正方体ABCD-A1B1C1D1中,M为AD的中点,该几何体的直观图如图中三棱锥D1MB1C.故通过计算可得D1C=D1B1=B1C=22,D1M=MC=5,MB1=3,故最长棱的长度为3,故选C.6.某多面体的三视图如图所示,其中正视图和左视图都由正方形和等腰直角三角形组成,正方形的边长为2,俯视图为等腰直角三角形.该多面体的各个面中有若干个是梯形,这些梯形的面积之和为________.解析:由三视图可知该多面体是一个组合体,下面是一个底面是等腰直角三角形的直三棱柱,上面是一个底面是等腰直角三角形的三棱锥,等腰直角三角形的腰长为2,直三棱柱的高为2,三棱锥的高为2,易知该多面体有2个面是梯形,这些梯形的面积之和为(2+4)×22×2=12.答案:127.一个圆台上、下底面的半径分别为3 cm 和8 cm ,若两底面圆心的连线长为12 cm ,则这个圆台的母线长为______cm.解析:如图,过点A 作AC ⊥OB ,交OB 于点C .在Rt △ABC 中,AC =12(cm),BC =8-3=5(cm). 所以AB =122+52=13(cm).答案:138.已知正四棱锥V -ABCD 中,底面面积为16,一条侧棱的长为211,则该棱锥的高为________.解析:如图,取正方形ABCD 的中心O ,连接VO ,AO ,则VO 就是正四棱锥V -ABCD 的高.因为底面面积为16,所以AO =2 2.因为一条侧棱长为211, 所以VO =VA 2AO 2=44-8=6.所以正四棱锥V -ABCD 的高为6. 答案:69.如图所示的三个图中,上面是一个长方体截去一个角所得多面体的直观图,它的正视图和侧视图如图所示(单位:cm).(1)在正视图下面,按照画三视图的要求画出该多面体的俯视图; (2)按照给出的尺寸,求该多面体的体积.解:(1)如图.(2)所求多面体的体积V =V 长方体-V 正三棱锥 =4×4×6-13×(12×2×2)×2=2843(cm 3).10.已知正三棱锥V -ABC 的正视图和俯视图如图所示. (1)画出该三棱锥的直观图和侧视图. (2)求出侧视图的面积.解:(1)如图.(2)侧视图中VA =42-⎝⎛⎭⎫23×32×232=12=2 3. 则S △VBC =12×23×23=6.[综合题组练]1.(创新型)某几何体的三视图如图所示,则该几何体的侧视图中的虚线部分是( )A .圆弧B .抛物线的一部分C .椭圆的一部分D .双曲线的一部分解析:选D.根据几何体的三视图可得,侧视图中的虚线部分是由平行于旋转轴的平面截圆锥所得,故侧视图中的虚线部分是双曲线的一部分,故选D.2.(创新型)某几何体的正视图和侧视图如图(1),它的俯视图的直观图是矩形O 1A 1B 1C 1,如图(2),其中O 1A 1=6,O 1C 1=2,则该几何体的侧面积为( )A .48B .64C .96D .128解析:选C.由题图(2)及斜二测画法可知原俯视图为如图所示的平行四边形OABC ,设CB 与y 轴的交点为D ,则易知CD =2,OD =2×22=42,所以CO =CD 2+OD 2=6=OA ,所以俯视图是以6为边长的菱形,由三视图知几何体为一个直四棱柱,其高为4,所以该几何体的侧面积为4×6×4=96.故选C.3.如图,在正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,点P 是线段A 1C 1上的动点,则三棱锥P -BCD 的俯视图与正视图面积之比的最大值为( )A .1 B. 2 C. 3D .2解析:选D.正视图,底面B ,C ,D 三点,其中D 与C 重合,随着点P 的变化,其正视图均是三角形且点P 在正视图中的位置在边B 1C 1上移动,由此可知,设正方体的棱长为a ,则S 正视图=12×a 2;设A 1C 1的中点为O ,随着点P 的移动,在俯视图中,易知当点P 在OC 1上移动时,S 俯视图就是底面三角形BCD 的面积,当点P 在OA 1上移动时,点P 越靠近A 1,俯视图的面积越大,当到达A 1的位置时,俯视图为正方形,此时俯视图的面积最大,S 俯视图=a 2,所以S 俯视图S 正视图的最大值为a 212a 2=2,故选D.4.(应用型)已知正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1的体积为1,点M 在线段BC 上(点M 异于B ,C 两点),点N 为线段CC 1的中点,若平面AMN 截正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1所得的截面为四边形,则线段BM 的取值范围为( )A.⎝⎛⎦⎤0,13B.⎝⎛⎦⎤0,12 C.⎣⎡⎭⎫12,1D.⎣⎡⎦⎤12,23解析:选B.由题意,正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1的棱长为1,如图所示,当点M 为线段BC 的中点时,截面为四边形AMND 1,当0<BM ≤12时,截面为四边形,当BM >12时,截面为五边形,故选B.5.(2019·株洲模拟)已知直三棱柱ABC -A 1B 1C 1的侧棱长为6,且底面是边长为2的正三角形,用一平面截此棱柱,与侧棱AA 1,BB 1,CC 1,分别交于三点M ,N ,Q ,若△MNQ 为直角三角形,则该直角三角形斜边长的最小值为( )A .2 2B .3C .2 3D .4解析:选C.如图,不妨设N 在B 处,AM =h ,CQ =m ,则MB 2=h 2+4,BQ 2=m 2+4,MQ 2=(h -m )2+4,由MB 2=BQ 2+MQ 2,得m 2-hm +2=0.Δ=h 2-8≥0即h 2≥8,该直角三角形斜边MB =4+h 2≥2 3.故选C.6.如图,一立在水平地面上的圆锥形物体的母线长为4 m ,一只小虫从圆锥的底面圆上的点P 出发,绕圆锥表面爬行一周后回到点P 处.若该小虫爬行的最短路程为4 3 m ,则圆锥底面圆的半径等于________ m.解析:把圆锥侧面沿过点P 的母线展开成如图所示的扇形, 由题意OP =4,PP ′=43,则cos ∠POP ′=42+42-(43)22×4×4=-12,所以∠POP ′=2π3.设底面圆的半径为r ,则2πr =2π3×4,所以r =43.答案:43。
课件3:空间几何体的结构特征及其直观图、三视图

侧视图,可以将 D 排除,故选 B.
[答案] (1)D (2)B
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[奇思妙想] 已知某一几何体的正视图与侧视图均如图 2 所
示,则在下列图形中,可以是该几何体的俯视图的图形有
体都是圆锥;
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④棱台的上、下底面可以不相似,但侧棱长一定相等.
其中正确命题的个数是( )
A. 0
B. 1
C. 2
D. 3
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考点 3 空间几何体的直观图
空间几何体的直观图常用 斜二测 画法来画,基本步骤是:
1.画几何体的底面
在已知图形中取互相垂直的 x 轴、y 轴,两轴相交于点 O,
画直观图时,把它们画成对应的 x′轴、y′轴,两轴相交于点 O′,且使∠x′O′y′= 45°(或 135°) ,已知图形中平行于 x 轴 的线段,在直观图中长度 不变 ,平行于 y 轴的线段,长度 减半.
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空间几何体的结构特征及三视图和直观图(含解析)

归纳与技巧:空间几何体的结构特征及三视图和直观图基础知识归纳一、多面体的结构特征二、旋转体的形成三、简单组合体简单组合体的构成有两种基本形式:一种是由简单几何体拼接而成;一种是由简单几何体截去或挖去一部分而成,有多面体与多面体、多面体与旋转体、旋转体与旋转体的组合体.四、平行投影与直观图空间几何体的直观图常用斜二测画法来画,其规则是:(1)原图形中x轴、y轴、z轴两两垂直,直观图中,x′轴、y′轴的夹角为45°(或135°),z′轴与x′轴和y′轴所在平面垂直.(2)原图形中平行于坐标轴的线段,直观图中仍平行于坐标轴.平行于x轴和z轴的线段在直观图中保持原长度不变,平行于y轴的线段长度在直观图中变为原来的一半.五、三视图几何体的三视图包括正视图、侧视图、俯视图,分别是从几何体的正前方、正左方、正上方观察几何体画出的轮廓线.基础题必做1.(教材习题改编)以下关于几何体的三视图的论述中,正确的是()A.球的三视图总是三个全等的圆B.正方体的三视图总是三个全等的正方形C.水平放置的正四面体的三视图都是正三角形D.水平放置的圆台的俯视图是一个圆解析:选A B中正方体的放置方向不明,不正确.C中三视图不全是正三角形.D中俯视图是两个同心圆.2.用任意一个平面截一个几何体,各个截面都是圆面,则这个几何体一定是() A.圆柱B.圆锥C.球体D.圆柱、圆锥、球体的组合体解析:选C当用过高线的平面截圆柱和圆锥时,截面分别为矩形和三角形,只有球满足任意截面都是圆面.3.下列三种叙述,其中正确的有()①用一个平面去截棱锥,棱锥底面和截面之间的部分是棱台;②两个底面平行且相似,其余各面都是梯形的多面体是棱台;③有两个面互相平行,其余四个面都是等腰梯形的六面体是棱台.A.0个B.1个C.2个D.3个解析:选A①中的平面不一定平行于底面,故①错.②③可用下图反例检验,故②③不正确.4.(教材习题改编)利用斜二测画法得到的:①正方形的直观图一定是菱形;②菱形的直观图一定是菱形;③三角形的直观图一定是三角形.以上结论正确的是________.解析:①中其直观图是一般的平行四边形,②菱形的直观图不一定是菱形,③正确.答案:③5.一个长方体去掉一个小长方体,所得几何体的正视图与侧视图分别如图所示,则该几何体的俯视图为________.解析:由三视图中的正、侧视图得到几何体的直观图如图所示,所以该几何体的俯视图为③.答案:③解题方法归纳1.正棱柱与正棱锥(1)底面是正多边形的直棱柱,叫正棱柱,注意正棱柱中“正”字包含两层含义:①侧棱垂直于底面;②底面是正多边形.(2)底面是正多边形,顶点在底面的射影是底面正多边形的中心的棱锥叫正棱锥,注意正棱锥中“正”字包含两层含义:①顶点在底面上的射影必需是底面正多边形的中心,②底面是正多边形,特别地,各棱均相等的正三棱锥叫正四面体.2.对三视图的认识及三视图画法(1)空间几何体的三视图是该几何体在三个两两垂直的平面上的正投影,并不是从三个方向看到的该几何体的侧面表示的图形.(2)在画三视图时,重叠的线只画一条,能看见的轮廓线和棱用实线表示,挡住的线要画成虚线.(3)三视图的正视图、侧视图、俯视图分别是从几何体的正前方、正左方、正上方观察几何体用平行投影画出的轮廓线.3.对斜二测画法的认识及直观图的画法(1)在斜二测画法中,要确定关键点及关键线段,“平行于x轴的线段平行性不变,长度不变;平行于y轴的线段平行性不变,长度减半.”(2)按照斜二测画法得到的平面图形的直观图,其面积与原图形的面积有以下关系:S直观图=24S原图形,S原图形=22S直观图.空间几何体的结构特征典题导入[例1]下列结论正确的是()A.各个面都是三角形的几何体是三棱锥B.以三角形的一条边所在直线为旋转轴,其余两边绕旋转轴旋转形成的曲面所围成的几何体叫圆锥C.棱锥的侧棱长与底面多边形的边长都相等,则该棱锥可能是六棱锥D.圆锥的顶点与底面圆周上的任意一点的连线都是母线[自主解答]A错误,如图1是由两个相同的三棱锥叠放在一起构成的几何体,它的各个面都是三角形,但它不是三棱锥;B错误,如图2,若△ABC不是直角三角形,或△ABC是直角三角形但旋转轴不是直角边,所得的几何体都不是圆锥;图1图2C错误,若该棱锥是六棱锥,由题设知,它是正六棱锥.易证正六棱锥的侧棱长必大于底面边长,这与题设矛盾.[答案] D解题方法归纳解决此类题目要准确理解几何体的定义,把握几何体的结构特征,并会通过反例对概念进行辨析.举反例时可利用最熟悉的空间几何体如三棱柱、四棱柱、正方体、三棱锥、三棱台等,也可利用它们的组合体去判断.以题试法1.如果四棱锥的四条侧棱都相等,就称它为“等腰四棱锥”,四条侧棱称为它的腰,以下4个命题中,假命题是()A.等腰四棱锥的腰与底面所成的角都相等B.等腰四棱锥的侧面与底面所成的二面角都相等或互补C.等腰四棱锥的底面四边形必存在外接圆D.等腰四棱锥的各顶点必在同一球面上解析:选B如图,等腰四棱锥的侧棱均相等,其侧棱在底面的射影也相等,则其腰与底面所成角相等,即A正确;底面四边形必有一个外接圆,即C正确;在高线上可以找到一个点O,使得该点到四棱锥各个顶点的距离相等,这个点即为外接球的球心,即D正确;但四棱锥的侧面与底面所成角不一定相等或互补(若为正四棱锥则成立).故仅命题B为假命题.几何体的三视图典题导入[例2]某几何体的正视图和侧视图均如图所示,则该几何体的俯视图不可能是()[自主解答]根据几何体的三视图知识求解.由于该几何体的正视图和侧视图相同,且上部分是一个矩形,矩形中间无实线和虚线,因此俯视图不可能是C.[答案] C解题方法归纳三视图的长度特征三视图中,正视图和侧视图一样高,正视图和俯视图一样长,侧视图和俯视图一样宽,即“长对正,宽相等,高平齐”.[注意]画三视图时,要注意虚、实线的区别.以题试法2.(1) 如图是底面为正方形、一条侧棱垂直于底面的四棱锥的三视图,那么该四棱锥的直观图是下列各图中的()解析:选D由俯视图排除B、C;由正视图、侧视图可排除A.(2)如图,正三棱柱ABC-A1B1C1的各棱长均为2,其正视图如图所示,则此三棱柱侧视图的面积为()A.22B.4C. 3 D.2 3解析:选D依题意,得此三棱柱的左视图是边长分别为2,3的矩形,故其面积是2 3.几何体的直观图典题导入[例3]已知△ABC的直观图A′B′C′是边长为a的正三角形,求原△ABC的面积.[自主解答]建立如图所示的坐标系xOy′,△A′B′C′的顶点C′在y′轴上,A′B′边在x轴上,OC 为△ABC 的高.把y ′轴绕原点逆时针旋转45°得y 轴,则点C ′变为点C ,且OC =2OC ′,A ,B 点即为A ′,B ′点,长度不变. 已知A ′B ′=A ′C ′=a ,在△OA ′C ′中, 由正弦定理得OC ′sin ∠OA ′C ′=A ′C ′sin 45°,所以OC ′=sin 120°sin 45° a =62 a ,所以原三角形ABC 的高OC =6a . 所以S △ABC =12×a ×6a =62a 2.解题方法归纳用斜二测画法画几何体的直观图时,要注意原图形与直观图中的“三变、三不变”. “三变”⎩⎪⎨⎪⎧坐标轴的夹角改变,与y 轴平行线段的长度改变,图形改变;“三不变”⎩⎪⎨⎪⎧平行性不变,与x 轴平行的线段长度不变,相对位置不变.以题试法3.如果一个水平放置的图形的斜二测直观图是一个底角为45°,腰和上底均为1的等腰梯形,那么原平面图形的面积是( )A .2+2 B.1+22C.2+22D .1+ 2解析:选A 恢复后的原图形为一直角梯形 S =12(1+2+1)×2=2+ 2.1.如图,在下列四个几何体中,其三视图(正视图、侧视图、俯视图)中有且仅有两个相同的是()A.②③④B.①②③C.①③④D.①②④解析:选A①的三个视图都是边长为1的正方形;②的俯视图是圆,正视图、侧视图都是边长为1的正方形;③的俯视图是一个圆及其圆心,正视图、侧视图是相同的等腰三角形;④的俯视图是边长为1的正方形,正视图、侧视图是相同的矩形.2.有下列四个命题:①底面是矩形的平行六面体是长方体;②棱长相等的直四棱柱是正方体;③有两条侧棱都垂直于底面一边的平行六面体是直平行六面体;④对角线相等的平行六面体是直平行六面体.其中真命题的个数是()A.1 B.2C.3 D.4解析:选A命题①不是真命题,因为底面是矩形,但侧棱不垂直于底面的平行六面体不是长方体;命题②不是真命题,因为底面是菱形(非正方形),底面边长与侧棱长相等的直四棱柱不是正方体;命题③也不是真命题,因为有两条侧棱都垂直于底面一边不能推出侧棱与底面垂直;命题④是真命题,由对角线相等,可知平行六面体的对角面是矩形,从而推得侧棱与底面垂直,故平行六面体是直平行六面体.3.一个锥体的正视图和侧视图如图所示,下面选项中,不可能是该锥体的俯视图的是()解析:选C C选项不符合三视图中“宽相等”的要求,故选C.4.如图是一几何体的直观图、正视图和俯视图.在正视图右侧,按照画三视图的要求画出的该几何体的侧视图是()解析:选B 由直观图和正视图、俯视图可知,该几何体的侧视图应为面P AD ,且EC 投影在面P AD 上,故B 正确.5.如图△A ′B ′C ′是△ABC 的直观图,那么△ABC 是( )A .等腰三角形B .直角三角形C .等腰直角三角形D .钝角三角形解析:选B 由斜二测画法知B 正确.6. 一个几何体的三视图如图所示,则侧视图的面积为( )A .2+ 3B .1+ 3C .2+2 3D .4+ 3解析:选D 依题意得,该几何体的侧视图的面积等于22+12×2×3=4+ 3.7. 一个几何体的正视图和侧视图都是边长为1的正方形,且体积为12,则这个几何体的俯视图可能是下列图形中的________.(填入所有可能的图形前的编号)①锐角三角形;②直角三角形;③四边形;④扇形;⑤圆.解析:如图1所示,直三棱柱ABE -A 1B 1E 1符合题设要求,此时俯视图△ABE 是锐角三角形;如图2所示,直三棱柱ABC -A 1B 1C 1符合题设要求,此时俯视图△ABC 是直角三角形;如图3所示,当直四棱柱的八个顶点分别是正方体上、下各边的中点时,所得直四棱柱ABCD -A 1B 1C 1D 1符合题设要求,此时俯视图(四边形ABCD )是正方形;若俯视图是扇形或圆,体积中会含有π,故排除④⑤.答案:①②③8. 一个几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为________.解析:结合三视图可知,该几何体为底面边长为2、高为2的正三棱柱除去上面的一个高为1的三棱锥后剩下的部分,其直观图如图所示,故该几何体的体积为12×2×2sin 60°×2-13×12×2×2sin 60°×1=533.答案:5339.正四棱锥的底面边长为2,侧棱长均为3,其正视图(主视图)和侧视图(左视图)是全等的等腰三角形,则正视图的周长为________.解析:由题意知,正视图就是如图所示的截面PEF ,其中E 、F 分别是AD 、BC 的中点,连接AO ,易得AO =2,而P A =3,于是解得PO =1,所以PE =2,故其正视图的周长为2+2 2.答案:2+2 210.已知:图1是截去一个角的长方体,试按图示的方向画出其三视图;图2是某几何体的三视图,试说明该几何体的构成.解:图1几何体的三视图为:图2所示的几何体是上面为正六棱柱,下面为倒立的正六棱锥的组合体.11. 正四棱锥的高为3,侧棱长为7,求棱锥的斜高(棱锥侧面三角形的高). 解:如图所示,正四棱锥S -ABCD 中,高OS =3,侧棱SA =SB =SC =SD =7,在Rt △SOA 中,OA =SA 2-OS 2=2,∴AC =4.∴AB =BC =CD =DA =2 2.作OE ⊥AB 于E ,则E 为AB 中点.连接SE ,则SE 即为斜高,在Rt △SOE 中,∵OE =12BC =2,SO =3, ∴SE =5,即棱锥的斜高为 5.12. 已知正三棱锥V -ABC 的正视图、侧视图和俯视图如图所示.(1)画出该三棱锥的直观图;(2)求出侧视图的面积.解:(1)三棱锥的直观图如图所示.(2)根据三视图间的关系可得BC =23,∴侧视图中VA = 42-⎝⎛⎭⎫23×32×232 =12=23,∴S △VBC =12×23×23=6.1. 底面水平放置的正三棱柱的所有棱长均为2,当其正视图有最大面积时,其侧视图的面积为( )A .2 3B .3 C. 3 D .4解析:选A 当正视图的面积达最大时可知其为正三棱柱某个侧面的面积,可以按如图所示位置放置,此时侧视图的面积为2 3.2. 如图所示的几何体中,四边形ABCD 是矩形,平面ABCD ⊥平面ABE ,已知AB =2,AE =BE =3,且当规定正视方向垂直平面ABCD 时,该几何体的侧视图的面积为22.若M ,N 分别是线段DE ,CE 上的动点,则AM +MN +NB 的最小值为________.解析:依题意得,点E 到直线AB 的距离等于(3)2-⎝⎛⎭⎫222=2,因为该几何体的左侧视图的面积为12·BC ×2=22,所以BC =1,DE =EC =DC =2.所以△DEC 是正三角形,∠DEC =60°,tan ∠DEA =AD AE =33,∠DEA =∠CEB =30°.把△DAE ,△DEC 与△CEB 展在同一平面上,此时连接AB ,AE =BE =3,∠AEB =∠DEA +∠DEC +∠CEB =120°,AB 2=AE 2+BE 2-2AE ·BE cos 120°=9,即AB =3,即AM +MN +NB 的最小值为3. 答案:33.一个多面体的直观图、正视图、侧视图如图1和2所示,其中正视图、侧视图均为边长为a 的正方形.(1)请在图2指定的框内画出多面体的俯视图;(2)若多面体底面对角线AC ,BD 交于点O ,E 为线段AA 1的中点,求证:OE ∥平面A 1C 1C ;(3)求该多面体的表面积.解:(1)根据多面体的直观图、正视图、侧视图,得到俯视图如下:(2)证明:如图,连接AC ,BD ,交于O 点,连接OE .∵E 为AA 1的中点,O 为AC 的中点,∴在△AA 1C 中,OE 为△AA 1C 的中位线.∴OE ∥A 1C .∵OE ⊄平面A 1C 1C ,A 1C ⊂平面A 1C 1C ,∴OE ∥平面A 1C 1C .(3)多面体表面共包括10个面,S ABCD =a 2,SA 1B 1C 1D 1=a 22, S △ABA 1=S △B 1BC =S △C 1DC =S △ADD 1=a 22, S △AA 1D 1=S △B 1A 1B =S △C 1B 1C =S △DC 1D 1=12×2a 2×32a 4=3a 28, ∴该多面体的表面积S =a 2+a 22+4×a 22+4×3a 28=5a 2.1. 有一个棱长为1的正方体,按任意方向正投影,其投影面积的最大值是( )A .1B.322C. 2D. 3解析:选D 如图所示是棱长为1的正方体.当投影线与平面A 1BC 1垂直时,∵面ACD 1∥面A 1BC 1, ∴此时正方体的正投影为一个正六边形.设其边长为a ,则3a=2,∴a =63. ∴投影面的面积为6×34×⎝⎛⎭⎫632= 3. 此时投影面积最大,故D 正确.2.如图,△ABC 与△ACD 都是等腰直角三角形,且AD =DC=2,AC =BC .平面ACD ⊥平面ABC ,如果以平面ABC 为水平平面,正视图的观察方向与AB 垂直,则三棱锥D -ABC 的三视图的面积和为________. 解析:由题意得AC =BC =22,AB =4,△ACD 边AC 上的高为2,正视图的面积是12×4×2=22,侧视图的面积 是12×2×2=2,俯视图的面积是12×22×22=4,所以三视图的面积和为4+3 2. 答案:4+3 23. 已知正三棱柱ABC -A ′B ′C ′的正视图和侧视图如图所示,设△ABC ,△A ′B ′C ′的中心分别是O ,O ′,现将此三棱柱绕直线OO ′旋转,射线OA 旋转所成的角为x 弧度(x 可以取到任意一个实数),对应的俯视图的面积为S (x ),则函数S (x )的最大值为________;最小正周期为________.(说明:“三棱柱绕直线OO ′旋转”包括逆时针方向和顺时针方向,逆时针方向旋转时,OA 旋转所成的角为正角,顺时针方向旋转时,OA 旋转所成的角为负角.)解析:由题意可知,当三棱柱的一个侧面在水平面内时,该三棱柱的俯视图的面积最大.此时俯视图为一个矩形,其宽为3×tan 30°×2=2,长为4,故S (x )的最大值为8.当三棱柱绕OO ′旋转时,当A 点旋转到B点,B 点旋转到C 点,C 点旋转到A 点时,所得三角形与原三角形重合,故S (x )的最小正周期为2π3. 答案:82π3。
一轮立体几何复习(文科)

立体几何一、考点分析:考点一:空间几何体的结构、三视图、直观图、表面积和体积了解和正方体、球有关的简单几何体的结构特征,理解柱、锥、台、球的结构特征,能画出简单空间几何体的三视图,会用斜二测画法画出它们的直观图,会用平行投影与中心投影两种方法,画出简单空间几何体的三视图或直观图,了解空间几何体的不同表示形式,能识别上述三视图所表示的空间几何体,理解三视图和直观图的联系,并能进行转化,会计算球、柱、锥、台的表面积和体积(不要求记忆公式)考点二:点、直线、平面的位置关系理解空间中点、线、面的位置关系的定义,了解四个公理及其推论;空间两直线的三种位置关系及其判定;异面直线的定义及其所成角的求法。
考点三:直线与平面、平面与平面平行和垂直的判定与性质掌握线面、面面平行(垂直)的判定与性质定理,能用判定定理证明线面、面面平行,线线、线面、面面垂直,会用性质定理解决线面、面面平行、线面、面面垂直的问题,理解线面角、二面角的概念,能证明一些空间位置关系的简单命题。
二、知识点指导:1、空间基本元素:直线与平面之间位置关系的小结。
如下图:在正棱锥中,要熟记由高PO ,斜高PM ,侧棱PA ,底面外接圆半径OA ,底面内切圆半径OM ,底面正多边形半边长OM ,构成的三棱锥,该三棱锥四个面均为直角三角形。
3、球是由曲面围成的旋转体。
研究球,主要抓球心和半径。
4、立体几何的学习,主要把握对图形的识别及变换(分割,补形,旋转等),因此,既要熟记基本图形中元素的位置关系和度量关系,也要能在复杂背景图形中“剥出”基本图形。
三、典型例题1.空间四边形中,互相垂直的边最多有( ) A 、1对 B 、2对 C 、3对 D 、4对 2.底面是正三角形,且每个侧面是等腰三角形的三棱锥是A 、一定是正三棱锥B 、一定是正四面体C 、不是斜三棱锥D 、可能是斜三棱锥 3.(磨中)已知一个正四面体和一个正八面体的棱长相等,把它们拼接起来,使一个表面重合,所得多面体的面数有( )A 、7B 、8C 、9D 、104、一个几何体的三视图如图所示,则这个几何体的体积为 。
-空间几何体的结构、三视图和直观图

§8.1 空间几何体的结构、三视图和直观图2014高考会这样考 1.几何体作为线面关系的载体,其结构特征是必考内容;2.考查三视图、直观图及其应用.复习备考要这样做 1.重点掌握以三视图为命题背景,研究空间几何体的结构特征的题型;2.熟悉一些典型的几何体模型,如三棱柱、长(正)方体、三棱锥等几何体的三视图.1.多面体的结构特征(1)棱柱的上下底面平行,侧棱都平行且长度相等,上底面和下底面是全等的多边形. (2)棱锥的底面是任意多边形,侧面是有一个公共顶点的三角形.(3)棱台可由平行于棱锥底面的平面截棱锥得到,其上下底面的两个多边形相似. 2.旋转体的结构特征(1)圆柱可以由矩形绕其一边所在直线旋转得到.(2)圆锥可以由直角三角形绕其一条直角边所在直线旋转得到.(3)圆台可以由直角梯形绕直角腰所在直线或等腰梯形绕上下底中点的连线旋转得到,也可由平行于圆锥底面的平面截圆锥得到. (4)球可以由半圆或圆绕其直径旋转得到. 3.空间几何体的三视图空间几何体的三视图是用正投影得到,这种投影下与投影面平行的平面图形留下的影子与平面图形的形状和大小是完全相同的,三视图包括主视图、左视图、俯视图. 4.空间几何体的直观图(1)在已知图形中建立直角坐标系xOy .画直观图时,它们分别对应x ′轴和y ′轴,两轴交于点O ′,使∠x ′O ′y ′=45°,它们确定的平面表示水平平面;(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 ′轴和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,长度为原来的12.[难点正本 疑点清源]1.正棱柱:侧棱垂直于底面的棱柱叫作直棱柱,底面是正多边形的直棱柱叫作正棱柱.反之,正棱柱的底面是正多边形,侧棱垂直于底面,侧面是矩形.2.正棱锥:底面是正多边形,顶点在底面的射影是底面正多边形的中心的棱锥叫作正棱锥.特别地,各棱均相等的正三棱锥叫正四面体.反过来,正棱锥的底面是正多边形,且顶点在底面的射影是底面正多边形的中心.3.空间几何体的数量关系也体现在三视图中,主视图和左视图的“高平齐”,主视图和俯视图的“长对正”,左视图和俯视图的“宽相等”.其中,主视图、左视图的高就是空间几何体的高,主视图、俯视图中的长就是空间几何体的最大长度,左视图、俯视图中的宽就是空间几何体的最大宽度.要尽量按照这个规则画空间几何体的三视图.1.利用斜二测画法得到的以下结论,正确的是__________.(写出所有正确的序号)①三角形的直观图是三角形;②平行四边形的直观图是平行四边形;③正方形的直观图是正方形;④圆的直观图是椭圆;⑤菱形的直观图是菱形.2.一个几何体的主视图为一个三角形,则这个几何体可能是下列几何体中的________(填入所有可能的几何体前的编号).①三棱锥;②四棱锥;③三棱柱;④四棱柱;⑤圆锥;⑥圆柱.3.用任意一个平面截一个几何体,各个截面都是圆面,则这个几何体一定是() A.圆柱B.圆锥C.球体D.圆柱、圆锥、球体的组合体4.(2012·湖南)某几何体的主视图和左视图均如图所示,则该几何体的俯视图不可能...是()5.如图,已知三棱锥的底面是直角三角形,直角边边长分别为3和4,过直角顶点的侧棱长为4,且垂直于底面,该三棱锥的主视图是()题型一 空间几何体的结构特征 例1 设有以下四个命题:①底面是平行四边形的四棱柱是平行六面体; ②底面是矩形的平行六面体是长方体;③直四棱柱是直平行六面体; ④棱台的相对侧棱延长后必交于一点. 其中真命题的序号是________.以下命题:①以直角三角形的一边为轴旋转一周所得的旋转体是圆锥; ②以直角梯形的一腰为轴旋转一周所得的旋转体是圆台; ③圆柱、圆锥、圆台的底面都是圆;④一个平面截圆锥,得到一个圆锥和一个圆台. 其中正确命题的个数为( ) A .0 B .1 C .2 D .3 题型二 几何体的三视图例2 如图,某几何体的主视图与左视图都是边长为1的正方形,且体积为12,则该几何体的俯视图可以是( )一个长方体去掉一个小长方体,所得几何体的主视图与左视图分别如图所示,则该几何体的俯视图为( )题型三 空间几何体的直观图例3 已知△ABC 的直观图A ′B ′C ′是边长为a 的正三角形,求原△ABC 的面积.正三角形AOB的边长为a,建立如图所示的直角坐标系xOy,则它的直观图的面积是________.三视图识图不准确致误典例:(5分)一个空间几何体的三视图,如图所示,则这个空间几何体的表面积是________.方法与技巧1.棱柱、棱锥要掌握各部分的结构特征,计算问题往往转化到一个三角形中进行解决.2.旋转体要抓住“旋转”特点,弄清底面、侧面及展开图形状.3.三视图画法:(1)实虚线的画法:分界线和可见轮廓线用实线,看不见的轮廓线用虚线;(2)理解“长对正、宽平齐、高相等”.4.直观图画法:平行性、长度两个要素.失误与防范1.台体可以看成是由锥体截得的,但一定强调截面与底面平行.2.注意空间几何体的不同放置对三视图的影响.3.能够由空间几何体的三视图得到它的直观图;也能够由空间几何体的直观图得到它的三视图,提升空间想象能力.A 组 专项基础训练 (时间:35分钟,满分:57分)一、选择题(每小题5分,共20分)1.给出四个命题:①各侧面都是全等四边形的棱柱一定是正棱柱;②对角面是全等矩形的六面体一定是长方体;③有两侧面垂直于底面的棱柱一定是直棱柱;④长方体一定是正四棱柱. 其中正确的命题个数是( )A .0B .1C .2D .32.(2012·福建)一个几何体的三视图形状都相同、大小均相等,那么这个几何体不可以是( )A .球B .三棱锥C .正方体D .圆柱 3.(2011·课标全国)在一个几何体的三视图中,主视图和俯视图如图所示,则相应的左视图可以为( )4.如图是一个物体的三视图,则此三视图所描述物体的直观图是( )二、填空题(每小题5分,共15分)5.一个三角形在其直观图中对应一个边长为1的正三角形,原三角形的面积为________.答案 626.如图所示,E 、F 分别为正方体ABCD —A1B 1C 1D 1的面ADD 1A 1、面 BCC 1B 1的中心,则四边形BFD 1E 在该正方体的面DCC 1D 1上的投影是 ________.(填序号)7.图中的三个直角三角形是一个体积为20 cm3的几何体的三视图,则h=________cm.三、解答题(共22分)8.(10分)一个几何体的三视图及其相关数据如图所示,求这个几何体的表面积.9.(12分)已知一个正三棱台的两底面边长分别为30 cm和20 cm,且其侧面积等于两底面面积之和,求棱台的高.B组专项能力提升(时间:25分钟,满分:43分)一、选择题(每小题5分,共15分)1.(2011·山东)右图是长和宽分别相等的两个矩形,给定下列三个命题:①存在三棱柱,其主视图、俯视图如右图;②存在四棱柱,其主视图、俯视图如右图;③存在圆柱,其主视图、俯视图如右图.其中真命题的个数是()A.3 B.2C.1 D.02.一个正方体截去两个角后所得几何体的主视图、左视图如图所示,则其俯视图为()3.在棱长为1的正方体ABCD—A1B1C1D1中,过对角线BD1的一个平面交AA1于E,交CC1于F,得四边形BFD1E,给出下列结论:①四边形BFD1E有可能为梯形;②四边形BFD1E有可能为菱形;③四边形BFD1E在底面ABCD内的投影一定是正方形;④四边形BFD1E有可能垂直于平面BB1D1D;⑤四边形BFD1E面积的最小值为6 2.其中正确的是() A.①②③④B.②③④⑤C.①③④⑤D.①②④⑤二、填空题(每小题5分,共15分)4.在直观图(如图所示)中,四边形O′A′B′C′为菱形且边长为2 cm,则在xOy坐标系中,四边形ABCO为________,面积为________ cm2.5.用半径为r的半圆形铁皮卷成一个圆锥筒,那么这个圆锥筒的高是________.6.如图,点O为正方体ABCD—A′B′C′D′的中心,点E为面B′BCC′的中心,点F为B′C′的中点,则空间四边形D′OEF在该正方体的各个面上的投影可能是________(填出所有可能的序号).三、解答题7.(13分)已知正三棱锥V—ABC的主视图、左视图和俯视图如图所示.(1)画出该三棱锥的直观图;(2)求出左视图的面积.。
第一节 空间几何体的结构特征及三视图与直观图

图1
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图2
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空间几何体的结构特征及三视图与直观图
结束
3.解析:命题①符合平行六面体的定义,故命题①是正确的; 底面是矩形的平行六面体的侧棱可能与底面不垂直,故命题 ②是错误的;因为直四棱柱的底面不一定是平行四边形,故 命题③是错误的;命题④由棱台的定义知是正确的. 答案:①④ 考点二 [典例] 故选 D. 答案:D
2
2 1 = ,∴直观图 A′B′C′D′的面积为 S′= × 4 2 2 2 (1+3)× = . 4 2 2 答案: 2
数学
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空间几何体的结构特征及三视图与直观图
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迁移应用· 练透 1.解析:从俯视图来看,上、下底面都是正方形,但大小不 一样,可以判断是棱台. 答案:A 2.解析:当几何体是一个长方体,其中一个侧面为正方形时 A 可能;当几何体是横放的一个圆柱时,B 可能;当几何 体是横放的三棱柱时,C 可能;只有 D 不可能,故选 D. 答案:D
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空间几何体的结构特征及三视图与直观图
结束
4.解析:由题意知,正视图就是如图所示的截面 PEF,其中 E, F 分别是 AD,BC 的中点,则 BF=1, 在 Rt△PBF 中,BF=1, PB= 3,于是 PF= 2,同理 PE= 2, 故其正视图的周长为 2+2 2. 答案:2+2 2 5.解:由三视图知该几何体为
答案:①②③④
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第一节
空间几何体的结构特征及三视图与直观图
结束
考点三
[典例]
解 : 建 立 如 图 所 示 的 坐 标 系 xOy″ ,
空间几何体的三视图直观图表面积与体积

必修2 空间几何体的三视图、直观图、表面积与体积(2月22日)(一)空间几何体的三视图和直观图1.空间几何体的结构特征(1)多面体的结构特征(2)旋转体的形成2.空间几何体的三视图(1)三视图的名称几何体的三视图包括:正视图、侧视图、俯视图.(2)三视图的画法①在画三视图时,能看见的轮廓线和棱用实线表示,重叠的线只画一条,不能看见的轮廓线和棱用虚线表示.②三视图的正视图、侧视图、俯视图分别是从几何体的正前方、正左方、正上方观察几何体的正投影图.3.空间几何体的直观图空间几何体的直观图常用斜二测画法来画,其规则是:(1)原图形中x轴、y轴、z轴两两垂直,直观图中,x′轴,y′轴的夹角为45°或135°,z′轴与x′轴和y′轴所在平面垂直.(2)原图形中平行于坐标轴的线段,直观图中仍分别平行于坐标轴;平行于x轴和z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.空间几何体的结构特征[例1](1)用任意一个平面截一个几何体,各个截面都是圆面,则这个几何体一定是()A.圆柱B.圆锥C.球体D.圆柱、圆锥、球体的组合体(2)下列说法正确的是()A.有两个平面互相平行,其余各面都是平行四边形的多面体是棱柱B.四棱锥的四个侧面都可以是直角三角形C.有两个平面互相平行,其余各面都是梯形的多面体是棱台D.棱台的各侧棱延长后不一定交于一点空间几何体的三视图1.画三视图的规则长对正、高平齐、宽相等,即俯视图与正视图一样长;正视图与侧视图一样高;侧视图与俯视图一样宽.2.三视图的排列顺序先画正视图,俯视图放在正视图的下方,侧视图放在正视图的右方.[例2](1)如图所示,四面体ABCD的四个顶点是长方体的四个顶点(长方体是虚拟图形,起辅助作用),则四面体ABCD的三视图是(用①②③④⑤⑥代表图形,按正视图,侧视图,俯视图的顺序排列)()A.①②⑥B.①②③C.④⑤⑥D.③④⑤(2)将一个长方体沿相邻三个面的对角线截去一个棱锥,得到的几何体的正视图与俯视图如图所示,则该几何体的侧(左)视图为()空间几何体的直观图直观图与原图形面积的关系按照斜二测画法得到的平面图形的直观图与原图形面积的关系:(1)S直观图=24S原图形.(2)S原图形=22S直观图.[例3]用斜二测画法画一个水平放置的平面图形的直观图为如图所示的一个正方形,则原来的图形是()1.如果四棱锥的四条侧棱都相等,就称它为“等腰四棱锥”,四条侧棱称为它的腰,以下四个命题中,假命题是()A.等腰四棱锥的腰与底面所成的角都相等B.等腰四棱锥的侧面与底面所成的二面角都相等或互补C.等腰四棱锥的底面四边形必存在外接圆D.等腰四棱锥的各顶点必在同一球面上2.一几何体的直观图如图,下列给出的四个俯视图中正确的是()3.已知三棱锥的俯视图与侧视图如图所示,俯视图是边长为2的正三角形,侧视图是有一条直角边为2的直角三角形,则该三棱锥的正视图可能为()4.用斜二测画法画出的某平面图形的直观图如图,边AB平行于y轴,BC,AD平行于x轴.已知四边形ABCD的面积为2 2 cm2,则原平面图形的面积为()A.4 cm2B.4 2 cm2C.8 cm2D.8 2 cm25.如图,在正四棱柱ABCD -A1B1C1D1中,点P是平面A1B1C1D1内一点,则三棱锥P-BCD的正视图与侧视图的面积之比为()A.1∶1 B.2∶1C.2∶3 D.3∶2突破点(二)空间几何体的表面积与体积1.圆柱、圆锥、圆台的侧面展开图及侧面积公式圆柱圆锥圆台侧面展开图侧面积公式S圆柱侧=2πrl S圆锥侧=πrl S圆台侧=π(r+r′)l2.空间几何体的表面积与体积公式名称几何体表面积体积柱体S表面积=S侧+2S底V=Sh(棱柱和圆柱)锥体(棱锥和圆锥)S表面积=S侧+S底V=13Sh台体(棱台和圆台)S表面积=S侧+S上+S下V=13(S上+S下+S上S下)h球S=4πR2V=43πR3空间几何体的表面积[例1](1)某几何体的三视图如图所示,其中侧视图的下半部分曲线为半圆弧,则该几何体的表面积为()A.4π+16+4 3 B.5π+16+4 3C.4π+16+2 3 D.5π+16+2 3(2)一个四面体的三视图如图所示,则该四面体的表面积是()A.1+ 3 B.2+ 3C.1+2 2 D.2 2空间几何体的体积柱体、锥体、台体体积间的关系[例2](1)某三棱锥的三视图如图所示,则该三棱锥的体积为()A.16 B.13 C.12D.1(2)某几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为()A.13+2π B.13π6 C.7π3 D.5π21.一个由半球和四棱锥组成的几何体,其三视图如图所示,则该几何体的体积为()A.13+23π B.13+23πC.13+26π D.1+26π2.已知一个几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为()A.5π3cm3B.2π cm3 C.7π3cm3D.3π cm33.某几何体的三视图如图所示,则它的表面积为()A.125+20 B.242+20C.44 D.12 54.某几何体的三视图如图所示,则该几何体的表面积等于()A .8+2 2B .11+2 2C .14+2 2D .155.中国古代数学名著《九章算术》中记载了公元前344年商鞅督造一种标准量器——商鞅铜方升,其三视图如图所示(单位:寸):若π取3,其体积为12.6(立方寸),则图中的x 的值为________.突破点(三) 与球有关的切、接应用问题1.球的表面积和体积是每年高考的热点,且多与三视图、多面体等综合命题,常以选择题、填空题的形式出现.解决此类问题时,一是要善于把空间问题平面化,把平面问题转化到直角三角形中处理;二是要将变化的模型转化到固定的长方体或正方体中.2.与球有关的组合体问题主要有两种,一种是内切问题,一种是外接问题.解题时要认真分析图形,明确切点和接点的位置,确定有关“元素”间的数量关系,并作出合适的截面图.多面体的内切球问题[例1] 若一个正四面体的表面积为S 1,其内切球的表面积为S 2,则S 1S 2=________.多面体的外接球问题处理与球有关外接问题的策略把一个多面体的几个顶点放在球面上即为球的外接问题.解决这类问题的关键是抓住外接的特点,即球心到多面体的顶点的距离等于球的半径.[例2](1)已知直三棱柱ABC-A1B1C1的6个顶点都在球O的球面上,若AB=3,AC=4,AB⊥AC,AA1=12,则球O的半径为()A.3172B.210 C.132D.310(2)正四棱锥的顶点都在同一球面上,若该棱锥的高为4,底面边长为2,则该球的表面积为()A.81π4B.16πC.9π D.27π4(3)一个正方体削去一个角所得到的几何体的三视图如图所示(图中三个四边形都是边长为2的正方形),则该几何体外接球的体积为________.1.一块石材表示的几何体的三视图如图所示,将该石材切削、打磨、加工成球,则能得到的最大球的半径等于()A.1 B.2 C.3 D.42.如图是某几何体的三视图,则该几何体的外接球的表面积为()A.200πB.150π C.100π D.50π3.如图,平面四边形ABCD中,AB=AD=CD=1,BD=2,BD⊥CD,将其沿对角线BD折成四面体A′-BCD,使平面A′BD⊥平面BCD,若四面体A′-BCD的顶点在同一个球面上,则该球的表面积为()A.3π B.32π C.4π D.34π4.设一个球的表面积为S1,它的内接正方体的表面积为S2,则S1S2的值等于()A.2π B.6π C.π6 D.π2全国卷5年真题集中演练——明规律1.(2016·全国卷)如图是由圆柱与圆锥组合而成的几何体的三视图,则该几何体的表面积为()A.20πB.24πC.28πD.32π2.(2016·全国卷)在封闭的直三棱柱ABC-A1B1C1内有一个体积为V的球.若AB ⊥BC,AB=6,BC=8,AA1=3,则V的最大值是()A.4π B.9π2C.6π D.32π33.(2015·全国卷)一个正方体被一个平面截去一部分后,剩余部分的三视图如下图,则截去部分体积与剩余部分体积的比值为()A.18 B.17 C.16 D.154.(2015·全国卷)已知A,B是球O的球面上两点,∠AOB=90°,C为该球面上的动点.若三棱锥O -ABC体积的最大值为36,则球O的表面积为() A.36π B.64π C.144π D.256π5.(2015·全国卷)圆柱被一个平面截去一部分后与半球(半径为r)组成一个几何体,该几何体三视图中的正视图和俯视图如图所示.若该几何体的表面积为16+20π,则r=()A.1 B.2C.4 D.86.(2015全国卷)《九章算术》是我国古代内容极为丰富的数学名著,书中有如下问题:“今有委米依垣内角,下周八尺,高五尺.问:积及为米几何?”其意思为:“在屋内墙角处堆放米(如图,米堆为一个圆锥的四分之一),米堆底部的弧长为8尺,米堆的高为5尺,问米堆的体积和堆放的米各为多少?”已知1斛米的体积约为1.62立方尺,圆周率约为3,估算出堆放的米约有() A.14斛B.22斛C.36斛D.66斛7.(2014·全国卷)如图,网格纸上正方形小格的边长为1(表示1 cm),图中粗线画出的是某零件的三视图,该零件由一个底面半径为3 cm,高为6 cm的圆柱体毛坯切削得到,则切削掉部分的体积与原来毛坯体积的比值为()A.1727 B.59 C.1027 D.138.(2013·全国卷)某几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为()A.16+8π B.8+8πC.16+16π D.8+16π9.(2012·全国卷)已知三棱锥S-ABC的所有顶点都在球O的球面上,△ABC是边长为1的正三角形,SC为球O的直径,且SC=2,则此棱锥的体积为()A.26 B.36 C.23 D.22。
第1讲 空间几何体的结构特征及三视图和直观图

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第八章 立体几何
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常用结论 1.常见旋转体的三视图 (1)球的三视图都是半径相等的圆. (2)水平放置的圆锥的正视图和侧视图均为全等的等腰三角形. (3)水平放置的圆台的正视图和侧视图均为全等的等腰梯形. (4)水平放置的圆柱的正视图和侧视图均为全等的矩形.
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2.三视图 (1)几何体的三视图包括正视图、侧视图、俯视图,分别是从几何体的_正__前______方、 __正__左_____方、___正__上____方观察几何体画出的轮廓线. (2)三视图的画法 ①基本要求:_长__对__正____,_高__平__齐____,__宽__相__等___. ②画法规则:__正__侧_____一样高,__正__俯_____一样长,__侧__俯_____一样宽;看不到的线画 __虚_______线.
第八章 立体几何
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2.斜二测画法中的“三变”与“三不变”
坐标轴的夹角改变 “三变”与y轴平行的线段的长度变为原来的一半
图形改变
“三不变”平 与行x,性z轴不平改行变的线段的长度不改变 相对位置不改变
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第八章 立体几何
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二、习题改编 1.(必修 2P19 练习 T2 改编)下列说法正确的是 ( ) A.相等的角在直观图中仍然相等 B.相等的线段在直观图中仍然相等 C.正方形的直观图是正方形 D.若两条线段平行,则在直观图中对应的两条线段仍然平行 解析:选 D.由直观图的画法规则知,角度、长度都有可能改变,而线段的平行性不变.
解析:由斜二测画法的特点,知该平面图形的直观图的原图,即在平面直角坐标系 xOy 中,四边形 ABCO 是一个长为 4 cm,宽为 2 cm 的矩形,所以四边形 ABCO 的面积为 8 cm2.
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2010-2015年高考真题汇编 专题8立体几何
考点1空间几何体的结构特征及三视图与直观图
1.(2015年安徽7,5分)一个四面体的三视图如图所示,则该四面体的表面积是() (A )
B )
(C )
D )
2.
(2015年北京7,5分)如图,函数()f x 的图象为折线ACB ,则不等式
()()2log 1f x x +≥
的解集是( )
A .{}|10x x -<≤
B .{}|11x x -≤≤
C .{}|11x x -<≤
D .{}
|12x x -<≤
3.(2015年湖南10,5分)某工件的三视图如图3所示,现将该工件通过切割,加工成一个体积尽可能大的长方体新工件,并使新工件的一个面落在原工件的一个面内,则原工件材料的利用率为(材料利用率=
)( )
A. B.
121+新工件的体积
原工件的体积
89π16
9π
4.(2015年全国卷一11,5分)圆柱被一个平面截去一部分后与半球(半径为r )组成一个几何体,该几何体三视图中的正视图和俯视图如图所示,若该几何体的表面积为1620π+,则r =( )
A .1B.2C.4D.8
5.(2015年全国卷二6,5分)(6)一个正方体被一个平面截去一部分后,剩余部分的三视图如右图,则截去部分体积与剩余部分体积的比值为( )
(A )81(B )71(C )61(D )5
1
6.(2015年陕西5,5分)一个几何体的三视图如图所示,则该几何体的表面积为( )
A .
B .
C .
D .
3π4π24π+34π+
7.(2015年天津10,5分)(10)一个几何体的三视图如图所示(单位:m ),则该几何体的体积为________3m 。
8.(2015年浙江2,5分)某几何体的三视图如图所示(单位:cm ),则该几何体的体积是( ) A. B. C.
D.
9.(2015年重庆5,5分)某几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积的( )
3
8cm 3
12cm 3323cm 340
3
cm
正视图
左视图
俯视图
(A)
(B)
(C)
(D)
10.(2014新课标全国卷Ⅰ,5分)如图,网格纸上小正方形的边长为1,粗实线画出的是某多面体的三视图,则该多面体的各条棱中,最长的棱的长度为( )
A .6 2
B .42
C .6
D .4
11.(2014安徽,5分)一个多面体的三视图如图所示,则该多面体的表面积为( )
A .21+ 3
B .18+ 3
C .21
D .18
12.(2014福建,5分)某空间几何体的正视图是三角形,则该几何体不可能是( )
A .圆柱
B .圆锥
C .四面体
D .三棱柱
13.(2014浙江,5分)某几何体的三视图(单位:cm)如图所示,则此几何体的表面积是(
)
1
π3
+2
π3+1
2π3
+2
2π3
+
A .90 cm 2
B .129 cm 2
C .132 cm 2
D .138 cm 2
14.(2014辽宁,5分)某几何体三视图如图所示,则该几何体的体积为( )
A .8-2π
B .8-π
C .8-π
2
D .8-π
4
15.(2014湖南,5分)一块石材表示的几何体的三视图如图所示,将该石材切削、打磨、加工成球,则能得到的最大球的半径等于( )
A .1
B .2
C .3
D .4
16.(2014重庆,5分)某几何体的三视图如图所示,则该几何体的表面积为( )
A.54 B.60
C.66 D.72
17.(2014江西,5分)一几何体的直观图如图,下列给出的四个俯视图中正确的是( )
18.(2014天津,5分)一个几何体的三视图如图所示(单位:m),则该几何体的体积为________m3.
19.(2013北京,5分)如图,在棱长为2的正方体ABCDA1B1C1D1中,E为BC的中点,点P 在线段D1E上.点P到直线CC1的距离的最小值为________.
20.(2013新课标全国Ⅰ,5分)某几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为( )
A.16+8πB.8+8π
C.16+16πD.8+16π
21.(2013新课标全国Ⅱ,5分)一个四面体的顶点在空间直角坐标系Oxyz中的坐标分别是(1,0,1),(1,1,0),(0,1,1),(0,0,0),画该四面体三视图中的正视图时,以zOx平面为投影面,则得到的正视图可以为( )
22.(2013广东,5分)某四棱台的三视图如图所示,则该四棱台的体积是( )
A.4 B.14 3
C.16
3
D.6
23.(2013湖南,5分)已知棱长为1的正方体的俯视图是一个面积为1的正方形,则该正方体的正视图的面积不可能等于( )
A.1 B. 2
C.2-1
2
D.
2+1
2
24.(2013湖北,5分)一个几何体的三视图如图所示,该几何体从上到下由四个简单几何体组成,其体积分别记为V1,V2,V3,V4,上面两个简单几何体均为旋转体,下面两个简单几何体均为多面体,则有( )
A.V1<V2<V4<V3B.V1<V3<V2<V4
C.V2<V1<V3<V4D.V2<V3<V1<V4
25.(2013陕西,5分)某几何体的三视图如图所示,则其体积为________.
26.(2012新课标全国,5分)如图,网格纸上小正方形的边长为1,粗线画出的是某几何体的三视图,则此几何体的体积为( )
A.6 B.9
C.12 D.18
27.(2012广东,5分)某几何体的三视图如图所示,它的体积为( )
A.12πB.45π
C.57πD.81π
28.(2011山东,5分)右图是长和宽分别相等的两个矩形.给定下列三个命题:
①存在三棱柱,其正(主)视图、俯视图如右图;②存在四棱柱,其正(主)视图、
俯视图如右图;③存在圆柱,其正(主)视图、俯视图如右图.其中真命题的个
数是( )
A.3 B.2
C.1 D.0
29.(2011广东,5分)如图,某几何体的正视图(主视图)是平行四边形,侧视图(左视图)和俯视图都是矩形,则该几何体的体积为( )
A.18 3 B.12 3
C.9 3 D.6 3
30.(2011浙江,5分)若某几何体的三视图如图所示,则这个几何体的直观图可以是( )
31.(2011陕西,5分)某几何体的三视图如图所示,则它的体积是
( )
A .8-2π3
B .8-π3
C .8-2π D.2π3。