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第六章 立体几何初步
§2 直观图
学习目标
1.掌握用斜二测画法画水平放置的平面图形的直观图.
2.会用斜二测画法画常见的柱、锥、台、球以及简单组合体的直观图.
3.能根据直观图还原出原图形并能进行相关的长度、面积等计算.
思维脉络
人们为了能在平面内表示立体图形,通常利用平行投影画直观图,如图就是长方体的直观图.
课前导入
斜投影
新课讲解
知识点1 用斜二测画法画平面图形的直观图
例1.画水平放置的正六边形的直观图.
解:画法:
(1)在已知图形(正六边形)所在平面上建立平面直角坐标系xOy.
另选一平面画直观图,先画x′轴和y′轴,使∠x′O′y′=45°.
(2)将已知图形中平行于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,且已知图形中平行于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,在直观图中长度变为原来的一半.
(3)连线成图(擦去辅助线).
(1)建系:在已知图形中取互相垂直的x轴和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,两轴交于点O′,且使∠x′O′y′=__________,它们确定的平面表示水平面.
(2)平行不变: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)长度规则:已知图形中平行于x轴的线段,在直观图中保持原长度______,平行于y轴的线段,长度为原来的______.
45°
不变
一半
总结:用斜二测画法画平面图形的直观图的规则
小结:“斜放45 °,横不变、纵折半,平行位置不改变”
思考1:斜二测画法中“斜”“二测”怎样理解?
提示:
“斜”是指在已知图形的xOy平面内与x轴垂直的线段,在直观图中均与x′轴成45°或135°;
“二测”是指两种度量形式,即在直观图中,平行于x′轴或z′轴的线段长度不变;平行于y′轴的线段长度变为原来的一半.
斜二测画法画图的关键是在原图中找到决定图形位置与形状的点,并在直观图中画出.
反思感悟
思考2:画水平放置的平面图形的直观图的技巧
提示:
1.在画水平放置的平面图形的直观图时,选取适当的坐标系是关键,一般要使得平面多边形尽可能多的顶点在坐标轴上,以便于画点;
2.画平面图形的直观图,首先画与坐标轴平行的线段(平行性不变),与坐标轴不平行的线段通过与坐标轴平行的线段确定它的两个端点,然后连接成线段.
1.用斜二测画法画出下列图形:
(1)水平放置的边长为5cm的正方形;
(2)水平放置的梯形和平行四边形;
课堂练习
新课讲解
知识点2 用斜二测画法画空间图形的直观图
例2.用斜二测画法画底面边长为3、高为3的正四棱锥的直观图
(1)建系:在空间图形中取水平平面和互相垂直的轴Ox,Oy,再取Oz轴,使∠xOz=90°,且∠yOx=90°;画直观图时,把Ox,Oy,Oz画成对应的O′x′,O′y′,O′z′,使∠x′O′y′= ,∠x′O′z′= ,x′O′y′所确定的平面表示水平平面.
(2)平行不变:已知图形中平行于x轴、y轴或x轴的线段,在直观图中分别画成平行于x′轴、y′轴或z′轴的线段.
(3)长度规则:已知图形中平行于x轴或z轴的线段,在直观图中保持原长度______,平行于y轴的线段长度为原来的______.
(4)擦去辅助线,并将被遮线画成虚线.
不变
知识点2
一半
总结:用斜二测画法画空间图形的直观图的规则
45°(或135°)
90°
课堂练习
练习
1.用斜二测画法画出下列图形:
(3)长、宽、高分别为5cm,2cm,3cm的长方体
思考3:在斜二测画法中的“三变”与“三不变”?
提示:
(1)三变
①坐标轴的夹角不变;
②与y轴平行的线段长度改变;
③图形形状改变。
(2)三不变
①平行性不变;
②与x轴、z轴平行的线段长度不变;
③相对位置不变.
反思感悟
思考4:下面的说法正确吗?
(1)水平放置的正方形的直观图可能是梯形;
(2)两条相交直线的直观图可能平行;
(3)互相垂直的两条直线的直观图仍然互相垂直.
答案(1)错(2)错(3)错
水平放置的正方形的直观图是平行四边形,(1)错;直观图的画法中保持平行性不变,所以相交的直线的直观图仍相交,(2)错;直观图画图中不保证角度不变,所以互相垂直的两条直线的直观图可能不垂直,(3)错。
反思感悟
例3.图6-20是底面边长为3cm、高为6.5 cm 的正六棱锥的直观图,请指出底面 ABCDEF 、对角面 SFC 、侧面 SFE 的真实形状,并画出相应的图形.
新课讲解
知识点3 直观图的还原与计算
新课讲解
知识点3 直观图的还原与计算
由直观图还原为原图形是画直观图的逆过程,其步骤如下:
(1)在直观图上建立坐标系,使∠=45°;画直角坐标系.
(2)确定顶点(平行于轴或在轴上的线段平行性、长度不变,平行于轴或在轴上的线段平行性不变,长度变为2倍).
由直观图计算原图形中的量时,注意两个结论的转换:
(1)直观图中任何一点距x′轴的距离都为原图形中相应点距x轴距离的 倍.(2)S直观图= S原图.
例 4
D
(2)如图,矩形O′A′B′C′是水平放置的一个平面图形的直观图,其中O′A′=6,O′C′=3,B′C′∥x′轴,则原平面图形的面积为_______.
【对点练习】 水平放置的正方形ABCO如图所示,在平面直角坐标系xOy中,点B的坐标为(4,4),则由斜二测画法画出的该正方形的直观图中,顶点B′到x′轴的距离为_____.