1.2空间几何体的三视图和直观图
1.2.1中心投影与平行投影
1.2.2空间几何体的三视图
阅读教材P11~13,回答下列问题:1.(1)我们常用三视图和直观图来表示空间几何体.是观察者从三个不同位置观察同一个空间几何体而画出的图形;是观察者站在某一点观察一个空间几何体而画出的图形.(2)由于光的照射,在不透明物体后面的屏幕上留下这个物体的影子叫做,把光线叫做,把留下物体影子的屏幕叫做投影面.三视图直观图投影投影线
(3)把光由一点向外散射形成的投影叫做,中心投影的投影线.(4)把一束平行光线照射下形成的投影叫做,在平行投影中,投影线正对着投影面时,叫做,否则叫做,平行投影的投影线.中心投影交于一点平行投影正投影斜投影互相平行
2.三视图的正视图、俯视图、侧视图分别是光线从几何体的前面,上面,左面,分别向正投影得到的投影图.画三视图时:(1)选取三个两两互相垂直的平面作为,其中一个投影面水平放置,叫做水平投影面,光线从几何体的上面向下面正投影,投射到这个平面内的图形叫做.后面,下面,右面投影面俯视图
(2)一个投影面放置在正前方,这个投影面叫做直立投影面,光线从几何体的前面向后面正投影,投射到这个平面内的图形叫做.(3)和直立、水平两个投影面都垂直的投影面叫做侧立投影面,通常把这个平面放在直立投影面的右面,光线从左面向右面正投影,投射到这个平面内的图形叫做.(4)将空间图形向这三个平面作正投影,然后,把这三个投影按一定布局放在一个平面内,这样构成的图形叫做空间图形的三视图.正视图侧视图
(5)三视图排放规则:“长对正、高平齐、宽相等”即:正侧一样高,正俯一样长,俯侧一样宽.注意:正视图与侧视图也常称作主视图与左视图.
(6)①圆柱的正视图和侧视图都是,俯视图为.②圆锥的正视图和侧视图都是,俯视图是.③圆台的正视图和侧视图都是,俯视图是.④球的三视图都是.矩形圆等腰三角形圆和圆心等腰梯形两个同心圆圆
本节学习重点:平行投影的性质和三视图原理.本节学习难点:①平行投影的性质.②识画三视图.
已知图形F,直线l与平面α相交(如图所示),过F上任一点M作直线MM′平行于l,交平面α于点M′,则点M′叫做点M在平面α内关于直线l的平行投影(或象).如果图形F上的所有点在平面α内关于直线l的平行投影构成图形F′,则F′叫做图形F在α内关于直线l的平行投影.平面α叫做投影面,l叫做投影线.
(1)当图形中的直线或线段不平行于投影线时,平行投影都具有下述性质:①直线或线段的平行投影仍是直线或线段;②平行直线的平行投影是平行或重合的直线;③平行于投影面的线段,它的投影与这条线段平行且等长;④与投影面平行的平面图形,它的投影与这个图形全等;⑤在同一直线或平行直线上,两条线段平行投影的比等于这两条线段的比.
(2)一个点光源把一个图形照射到一个平面上,这个图形的影子就是它在这个平面上的中心投影.(3)在物体的平行投影中,如果投影线与投影面垂直,则称这样的平行投影为正投影.正投影除具有平行投影的性质外,还有如下性质:①垂直于投影面的直线或线段的正投影是点.②垂直于投影面的平面图形的正投影是直线或直线的一部分.(4)在视图中,被挡住的轮廓线画成虚线,尺寸线用细实线标出.
[例1]给出以下结论:①矩形的平行投影一定是矩形;②梯形的平行投影一定是梯形;③两条相交直线的投影可能平行;④如果一个三角形的平行投影仍是三角形,那么它的中位线的平行投影一定是这个三角形的平行投影的中位线.其中正确结论的序号是________.
[解析]当平面图形与投影线都垂直于投影面时,①②都错;两相交直线的平行投影一定不平行,③错;线段中点的投影一定是线段的中点,故④正确.
下列图形中采用了中心投影画法的是()[答案]A
三视图的画法关键是要分清观察者的方向,应从正面、左面、上面三个方向去观察图形,然后画出三视图.[例2]画出下图所示几何体的三视图.
[解析]三视图如下图所示.
[点评](1)三视图的训练有助于我们空间想象能力的培养,有利于今后应用数学知识解决工程建设、机械制造及日常生活中的问题.(2)画图时要保证“长对正、高平齐、宽相等”.(3)画三视图时,三视图可以和实物图或直观图保持尺寸大小相同,也可以缩小或放大尺寸,但要点是按比例放缩.
添线补全下列物体的三视图.
[解析]作三视图时,由三个方向观察几何体,可见轮廓线画实线,看不见的轮廓线画虚线,正视图与侧视图都缺半圆柱体与棱柱相交的交线.该物体正确的三视图如下:
[例3]下面是某立体图形的三视图,请说出立体图形的名称.
[解析]该立体图形为长方体,如下图所示.[点评]想象力的培养与多观察实物相结合是解决此类题目的关键.
下面是两个几何体的三视图.
则(1)中几何体是______,(2)中几何体是________.[答案](1)三棱柱(2)四棱锥[解析](1)中几何体是三棱柱,(2)中几何体是四棱锥,如图.
[例4]下图中,图(b)是图(a)中实物画出的正视图和俯视图,你认为正确吗?如果不正确,请找出错误并改正,然后画出它的侧视图.
[解析](a)是由两个长方体组合而成的,正视图正确,俯视图错误,俯视图应该画出不可见轮廓线(用虚线表示),侧视图轮廓是一个矩形,有一条可视的交线(用实线表示),正确画法如图.
一、选择题1.(2010·北京理,3)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(左)视图分别如右图所示,则该几何体的俯视图为()
[答案]C[解析]由正视图和侧视图知,该长方体上面去掉的小长方体,从正前方看在观察者左侧,从左向右看时在观察者右侧,故俯视图为C.
二、解答题2.画出下图所示几何体的三视图.[解析]三视图如下图所示.
3.下面是某立体图形的三视图,请说出立体图形的名称.[解析]该立体图形为圆锥,如下图所示.
4.下图中,图(b)是图(a)中实物画出的正视图和俯视图,你认为正确吗?如果不正确,请找出错误并改正,然后画出它们的侧视图.
[解析](a)的组合体可以看作是如下图(1)中几何体的组合,正视图与俯视图中都应画出中间的柱体与圆柱的交线,所以图(b)不正确,正确视图如下图(2).
5.下图是某希望学校的一座水塔,试画出它的三视图.
[解析]