空间几何体的三视图
预
习
案
要点1 投影
(1)中心投影:光由一点向外散射
叫做中心投影.中心投影的投影线交于一点.
(2)平行投影:在一束
照射下形成的投影,叫做平行投影.平行投影的投影线是平行的.
要点2 三视图的概念
“视图”是将物体按
向投
( http: / / www.21cnjy.com )影面投射时所得到的投影图.光线自物体的
向
投影所得的投影图称为“正视图”,自
向
投影所得的投影图称为“侧视图”,自
向
投影所得的投影图称为“俯视图”.用这三种视图即可刻画空间物体的几何结构,这种图称之为“三视图”.
要点3 柱、锥、台、球的三视图
(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
探究案
例1 在正方体ABCD-A′B′C′D′中,E、F分别是A′A、C′C的中点,则下列判断正确的是________.
①四边形BFD′E在底面ABCD内的投影是正方形;
②四边形BFD′E在面A′D′DA内的投影是菱形;
③四边形BFD′E在面A′D′DA内的投影与在面ABB′A′内的投影是全等的平行四边形.
探究1 (1)平行投影的性质
当图形中的直线或线段不平行于投影线时,平行投影都具有如下性质:
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)正投影除具有平行投影的性质外,还有如下性质:
①垂直于投射面的直线或线段的正投影是点.
②垂直于投射面的平面图形的正投影是直线或直线的一部分.
思考题1 如图①所示,E、F分别为正方体的面ADD′A′,面BCC′B′的中心,则四边形BFD′E在该正方体的各个面上的投影可能是图②的________.
例2 (1)画出如图所示正四棱锥的三视图.
(2)画出如图所示棱柱的三视图.
探究2 (1)在画三视图时,要想象几何体的后面、右面、下面有一个屏幕,一组平行光线分别从前面、右面、上面照下,我们画的是影子的轮廓,再一条一条验证几何体的轮廓线,看到的画实线,看不到的画虚线.
(2)三视图的画法关键是要分清观察者的方向,应从正面、侧面、上面三个方向去观察图形,然后画出三视图.画图时要保证“长对正,高平齐,宽相等”.
思考题2(1)下图中是两个相同的正方体,阴影面选为正面,正方体棱长为1,分别画出它们的三视图.
(2)画出几何体的三视图.
例3 如图所示是三个立体图形的三视图,请说出立体图形的名称.
探究4 (1)根据三视图还原几何体,要仔细
( http: / / www.21cnjy.com )分析和认真观察三视图并进行充分的想象,然后综合三视图的形状,从不同的角度去还原.看图和想图是两个重要的步骤,“想”于“看”中,形体分析的看图方法是解决此类问题的常用方法.
(2)通常要根据俯视图判断几何体是多面体还是旋转体,再结合正视图和侧视图确定具体的几何结构特征,最终确定是简单几何体还是简单组合体.
思考题3 根据下列图中所给出的一个物体的三视图,试画出它的形状.空间图形的直观图
预
习
案
要点1 空间图形的直观图
用来表示空间图形的
叫做空间图形的直观图.
要点2 斜二测画法的步骤
(1)在已知图形中取互相
( http: / / www.21cnjy.com )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′轴和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)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
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
例1 如图中所示,梯形ABCD中,AB∥CD,AB=4
cm,CD=2
cm,∠DAB=30°,AD=3
cm,试画出它的直观图.
探究1 在画水平放置的平面图形的直观图时,选取适当直角坐标系是关键,一般要使得平面多边形尽可能多的顶点在坐标轴上,便于画点.
原图中的共线点,在直观图中仍是共线点;原图中的共点线,在直观图中仍是共点线;原图中的平行线,在直观图中仍是平行线.
思考题1 利用斜二测画法可以得到: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矩形的直观图是矩形;④菱形的直观图是菱形.以上结论正确的是________.
画出底面边长为1.2
cm的正方形,侧棱均相等且高为1.5
cm的四棱锥的直观图.
探究2 画空间几何体的直观图,可先画出底面的平面图形,坐标系的建立要充分利用几何体的对称性,然后画出竖轴.此题也可以把点A、B、C、D放在坐标轴上,画法实质是各顶点的确定.
思考题2 画棱长为2
cm的正方体的直观图.
例3 已知△ABC的平面直观图△A′B′C′是边长为a的正三角形,那么原△ABC的面积为
A.a2 B.a2
C.a2
D.a2
( )
探究3
(1)由直观图恢复到平面图形的步骤与斜二测画法的步骤一样,注意角度的改变,平行性不变,长度的变化,关键是点的确定.
(2)S直观图=S原图形·.
思考题3 正△ABC的边长为a,则其直观图△A′B′C′的面积为________.
例4 由下列几何体的三视图画出直观图.
1.用斜二测画法画直观图,关键是掌握水平放置的平面图形的直观图的画法,而画水平放置的平面图形的关键是确定多边形的顶点.因为多边形顶点的位置一旦确定,依次连接这些顶点就可画出多边形来,因此平面多边形水平放置时,直观图的画法就可归结为确定点的位置的画法.
2.如果同一个空间图形摆放的位置不同,那么画出的三视图会有所不同,画出的直观图也会有所不同.
3.用斜二测画法画平面图形的直观图时,应牢记下列口决:
横不变,纵折半;
平行关系不改变;
九十度画一半.