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人教版高中数学必修第2册
第八章 立体几何初步
8.2.2立体图形的直观图(2)
授课:张丹老师
[慕联教育同步课程导学篇]
课程编号:TS2111010302RB2080202ZD(A)
学习目标
会用斜二测画法画出一些简单立体图形的直观图.
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通过观察三视图和直观图,了解空间图形的不同表示形式及不同形式间的联系.
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画几何体的直观图时,与画平面图形的直观图相比,只是多画一个与x轴、y轴都垂直的z轴,并且使平行于z轴的线段的平行性和长度都不变.
下面介绍几种简单几何体的直观图的画法.
例2 已知长方体的长、宽、高分别是3 cm, 2 cm, 1.5 cm,用斜二测画法画出它的直观图.
分析:画棱柱的直观图,通常将其底面水平放置.
利用斜二测画法画出底面,再画出侧棱,就可以得到棱柱的直观图. 长方体是一种特殊的棱柱,为画图简便,可取经过长方体的一个顶点的三条棱所在直线作为x轴、y轴、z轴.
画法:(1)画轴. 如图,画x轴、y轴、z轴,三轴相交于点O(A),使∠xOy = 45°, ∠xOz = 90°.
(2)画底面. 在x轴正半轴上取线段AB,使AB =3 cm;在y轴正半轴上取线段AD. 使AD =1cm. 过点B作y轴的平行线,过点D作x轴的平行线,设它们的交点为 C,则就是长方体的底面ABCD的直观图.
(3)画侧棱. 在z轴正半轴上取线段AA',使AA'=1.5cm,过B, C, D各点分别作z轴的平行线,在这些平行线上分别截取1.5 cm长的线段BB', CC' ,DD'.
(4)成图. 顺次连接A', B', C' ,D'并加以整理(去掉辅助线,将被遮挡的部分改为虚线),就得到长方体的直观图了.
解:(1)画轴. 如图,画x轴、z轴,使∠xOz = 90°.
(2)画下底面. 以O为中点,在x轴上取线段AB,使OA=OB=1cm. 利用椭圆模板画椭圆,使其经过A, B两点.这个椭圆就是圆柱的下底面.
(3)画上底面.在Oz上截取点O',使OO' = 3 cm,过点O'作平行于轴Ox的轴O'x'. 类似下底面的作法作出圆柱的上底面.
(4)成图. 连接AA', BB'整理得到圆柱的直观图.
例3 已知圆柱的底面半径为1cm,侧面母线长3 cm,画出它的直观图.
对于圆锥的直观图,一般先画圆锥的底面,再借助于圆锥的轴确定圆锥的顶点,最后画出两侧的两条母线(如图).
画球的直观图,一般需要画出球的轮廓线,它是一个圆.
同时还经常画岀经过球心的 截面圆.它们的直观图是椭圆,用以衬托球的立体性(如图).
O
S
画法:如图,先画出圆柱的上下底面,再在圆柱和圆锥共同的轴线上确定圆锥的顶点,最后画出圆柱和圆锥的母线,并标注相关字母,就得到组合体的直观图.
例4 某简单组合体由上下两部分组成,下部是一个圆柱,上部是一个圆锥,圆锥的底面与圆柱的上底面重合,画出这个组合体的直观图.
分析:画组合体的直观图,先要分析它的结构特征,知道其中有哪些简单几何体以及它们的组合方式,然后再画直观图.本题中没有尺寸要求,画图时只需选择合适的大小, 表达出该几何体的结构特征就可以了.
三视图:
分类 正视图 光线从几何体的前面向后面正投影,得到投影图,这种投影图叫做几何体的正视图.
侧视图 光线从几何体的左面向右面正投影,得到投影图,这种投影图叫做几何体的侧视图.
俯视图 光线从几何体的上面向下面正投影,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,三视图是正投影.
特征 一个几何体的侧视图和正视图高度一样,俯视图与正视图长度一样,侧视图与俯视图宽度一样.
巩固 画出圆台(如图所示)的三视图.
解: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.
课堂小结
几何体的三视图中,侧视图和正视图高度一样,
俯视图与正视图长度一样,侧视图与俯视图宽度一样.
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画几何体的直观图时,与画平面图形的直观图相比,只是多画一个与x轴、y轴都垂直的z轴,并且使平行于z轴的线段的平行性和长度都不变.
慕联提示
亲爱的同学,课后请做一下习题测试,假如达到90分以上,就说明你已经很好的掌握了这节课的内容,有关情况将记录在你的学习记录上,亲爱的同学再见!杭州慕联教育科技有限公司(www.moocun.com)
人教版数学高中必修二
8.2.2立体图形的直观图(2)
1.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
2.一个几何体的三视图如图所示,则该几何体可以是( )
棱柱
棱台
圆柱
圆台
3.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
4.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
5.下列几何体各自的三视图中,有且仅有两个视图相同的是( )
①②
①③
①④
②④
6.某几何体的正视图和侧视图均如左图所示,则该几何体的俯视图不可能是( )
B.
C.
D.
7.下图中三视图表示的几何体是( )
A.圆柱
B.四棱柱
C.圆锥
D.球
8.在一个几何体的三视图中,主视图和俯视图如图所示,则相应的侧视图可以为( )
C.
D.
9.已知某一几何体的正视图与侧视图如图所示,则下列图形中,可以是该几何体的俯视图的图形有( )
A.①②③
B.①②③④
C.②③④
D.②③
10.如图所示,画出四面体AB1CD1三视图中的正视图,以面AA1D1D为投影面,则得到的正视图可以为( )
A.
B.
C.
D
答案解析:
下图是最基本的常见几何体的三视图.
几何体 直观图形 正视图 侧视图 俯视图
正方体
长方体
圆柱
圆锥
圆台
球
A
解析:由空间几何体的三视图可知,圆柱的正视图、侧视图、俯视图都不可能是三角形.
故选:A.
2.D
解析:由俯视图可排除A,B,由正视图可排除C.
故选:D.
3. C
解析: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.
故选:C.
4. D
解析: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.
故选:D.
5. D
解析:①正方体,三视图均相同;②圆锥,正视图和侧视图相同;③三棱台,三视图各不相同;④圆台,正视图和侧视图相同.
故选:D.
6. C
解析:A,B,D都可能是该几何体的俯视图,C不可能是该几何体的俯视图,因为它的正视图上面应为如下图所示的矩形.
故选:C.
B
解析:排除法知B选项正确.
故选:B.
8. D
解析:此几何体为一个半圆锥和一个三棱锥的组合体,只有D项符合题意.
故选:D.
9. B
解析:由三视图的正视图和侧视图分析,几何体上部、中部、下部的形状,
只能是圆柱、和四棱柱,或三棱柱,
因而⑤不正确.
故选:B.
10. A
解析:显然AB1,AC,B1D1,CD1分别投影得到正视图的外轮廓,B1C为可见实线,AD1为不可见虚线.
故选:A.