成才之路·数学路漫漫其修远兮吾将上下而求索人教A版·必修2
空间几何体第一章
1.2 空间几何体的三视图和直观图第一章1.2.1 中心投影与平行投影1.2.2 空间几何体的三视图
互动课堂2随堂测评3课后强化作业4预习导学1
预习导学
●课标展示1.了解中心投影和平行投影.2.能画出简单空间几何体(柱、锥、台、球及其组合体)的三视图.3.能识别三视图所表示的立体模型.
●温故知新旧知再现在初中,我们曾经学习过正方体、长方体、圆柱、圆锥、球的三视图,并且知道了上述各种物体的三视图的形状(对于复杂几何体的三视图未作深入探究),知道在上述物体中,当一个几何体的三视图均为全等的图形时,该几何体可能是球,也可能是正方体.完成下列练习为学新知打下基础:
1.如图,下列几何体是台体的是()A.①②B.①③C.④D.①④[答案]C
2.分别将圆柱、圆台去掉两底,沿一母线剪开,展平得到的平面图形依次为________、________.[答案]矩形 扇环
3.2008年数学奥林匹克竞赛中,若你获得第一名,被授予如图所示的奖杯,那么,请你介绍一下你所得的奖杯是由哪些几何体组成的.[答案]该组合体由球、四棱柱和四棱台拼接而成.
新知导学1.投影定义由于光的照射,在不透明物体后面的屏幕上可以留下这个物体的_______,这种现象叫做投影,其中,我们把光线叫做__________,把留下物体影子的屏幕叫做__________分类中心投影光由_______向外散射形成的投影,叫做中心投影.中心投影的投影线交于_______平行投影在一束_______光线照射下形成的投影,叫做平行投影.平行投影的投影线是________的.在平行投影中,投影线________着投影面时,叫做正投影,否则叫做斜投影影子投影线投影面一点一点平行平行正对
[归纳总结]当图形中的直线或线段不平行于投影线时,平行投影具有下述性质:(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.
2.三视图分类正视图光线从几何体的_____面向____面正投影,得到投影图,这种投影图叫做几何体的正视图侧视图光线从几何体的____面向_____面正投影,得到投影图,这种投影图叫做几何体的侧视图俯视图光线从几何体的____面向____面正投影,得到投影图,这种投影图叫做几何体的俯视图说明几何体的正视图、侧视图、俯视图统称为几何体的__________,三视图是____投影特征一个几何体的侧视图和正视图______一样,俯视图与正视图______一样,侧视图与俯视图______一样前后左右上下三视图正高度长度宽度
[归纳总结]三视图的排列规则是:先画正视图,俯视图安排在正视图的正下方,长度与正视图一样;侧视图安排在正视图的正右方,高度与正视图一样.正视图反映物体的主要形状特征,是三视图中最重要的视图;俯视图与侧视图共同反映物体的宽度要相等.
●自我检测1.已知△ABC,选定的投影面与△ABC所在平面平行,则经过中心投影后所得的三角形与△ABC()A.全等B.相似C.不相似D.以上都不正确[答案]B
2.一条直线在平面上的平行投影是()A.直线B.点C.线段D.直线或点[答案]D
3.下列说法错误的是()A.正视图反映了物体上下、左右的位置关系,即反映了物体的高度和长度B.俯视图反映了物体左右、前后的位置关系,即反映了物体的长度和宽度C.侧视图反映了物体上下、前后的位置关系,即反映了物体的高度和宽度D.一个几何体的正视图和俯视图高度一样,正视图和侧视图长度一样,侧视图和俯视图宽度一样[答案]D
互动课堂
画简单几何体的三视图●典例探究
[解析]上图(1)所示的正三棱柱的三视图如图①所示.上图(2)所示的正五棱台的三视图如图②所示.
[点评]正五棱台的正视图中有两条虚线,它们是正五棱台后面两条棱所形成的投影,辨析某条棱的可见与不可见的方法是:把物体看成是不透明的,能看见的棱就是可见轮廓线,看不见、但又确实存在的棱就是不可见轮廓线.
规律总结:观察立体图形时,要选择在某个方向上“平视”,用目光将立体图形“压缩”成平面图形,这样就得到了三视图,注意三视图的排列规则和虚、实线的确定.一般地,几何体的轮廓线中能看到的画成实线,不能看到的画成虚线.
画出圆台(如图所示)的三视图.
[解析]圆台的三视图如图.
规律总结:三视图的画法关键是分清观察者的方向,应从正面、侧面、上面三个方向去观察图形,然后画出三视图.三视图的训练有助于我们空间想象能力的培养,有助于我们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.
[分析]图①是一个长方体挖去一个四棱柱,图②是上下叠起且轴线重合的三个圆柱组成的几何体.画简单组合体的三视图
[解析]三视图如下图①②所示.
规律总结:画组合体的三视图时应注意它是由哪些简单几何体生成的,认清相交面、相交线的位置.
(1)如图①所示的几何体,则该几何体的俯视图是图②中的()
(2)画出如图所示几何体的三视图.[答案](1)C[解析](1)此几何体俯视图首先为矩形.但上方被截去角的三棱柱的侧棱及角的边是看得见的,所以,俯视图中间有实线且靠左边有三角形形状.故选C.
(2)①此几何体的三视图如图所示:
②此几何体的三视图如图所示:
由三视图还原空间几何体
[分析]由三视图,知该几何体是由一个柱体和一个锥体组合而成.[解析]由正视图和侧视图可知,该物体的下半部分为柱体,上半部分为锥体,又因俯视图为一个正六边形,故该几何体是由一个正六棱柱和一个正六棱锥组合而成的,如图所示.
规律总结:由三视图还原空间几何体的步骤:
(1)若一个几何体的正视图和侧视图都是等腰三角形,俯视图是圆,则这个几何体是()A.圆柱B.三棱柱C.圆锥D.球
(2)如图所示是两个立体图形的三视图,请说出立体图形的名称.[答案](1)C(2)甲是圆柱;乙是三棱锥.
[分析](1)应如何由三视图判断几何体是柱体还是锥体?(2)怎样根据三视图判断几何体是否为旋转体?[解析](1)正视图和侧视图都是等腰三角形,俯视图是圆说明此几何体是圆锥.(2)由已知可知甲的俯视图是圆,则该几何体是旋转体,又正视图和侧视图均是矩形,则甲是圆柱:乙的俯视图是三角形,则该几何体是多面体,又正视图和侧视图均是三角形,则该多面体的各个面都是三角形,则乙是三棱锥.
[错解]正视图和俯视图,如图所示.[错因分析]正视图的上边矩形中缺少几何体中间小圆柱的轮廓线(用虚线表示);俯视图中的三个圆都应画为实线,因为三个圆都是可见的.
[思路分析]三种视图中,可见的线都画成实线,存在但不可见的线一定要画出,但要画成虚线;画三视图时,一定要分清可见线与不可见线,避免出现错误.[正解]正视图与俯视图如图所示.
如图所示的物体的三视图有无错误?如果有,请更正.
[答案]
随堂测评
1.下列说法:①平行投影的投影线互相平行,中心投影的投影线相交于一点;②空间图形经过中心投影后,直线变成直线,但平行线可能变成了相交的直线;③几何体在平行投影与中心投影下有不同的表现形式.其中正确说法的个数为()A.0B.1C.2D.3[答案]D
[解析]序号正误理由①√由平行投影和中心投影的定义知,平行投影的投影线互相平行,中心投影的投影线相交于一点②√空间图形经过中心投影后,直线变成直线,但平行线有可能变成相交线.如照片中由近到远物体之间的距离越来越近,最后相交于一点③√几何体在平行投影与中心投影下有不同的表现形式
2.下列各项不属于三视图的是()A.正视图B.侧视图C.后视图D.俯视图[答案]C
3.下列图形中采用了中心投影画法的是()[答案]A
4.如果一个几何体的正视图和侧视图都是长方形,那么这个几何体可能是()A.正方体B.圆柱或正方体C.长方体或圆台D.长方体或圆柱[答案]D[解析]根据三视图的概念,可知长方体或圆柱的正视图和侧视图都可以是长方形.
规律总结:本题也可利用排除法求解.正方体的三个视图都是全等的正方形,所以不符合题目要求,这样就直接排除了选项A、B、C.
5.如图所示,水平放置的圆柱形物体的三视图是图中的()
[答案]A
[解析]此题主要研究实物图到三视图的转化过程,正视图是通过正面观察物体的形状,侧视图是从左侧面去观察,俯视图是从上往下看物体的形状如何.从正面看是个矩形,从左面看是个圆,从上往下看是一个矩形,对照图中的A、B、C、D,可知A是正确的.
6.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.
课后强化作业(点此链接)