第二十九章 投影与视图
一、选择题
1.下列四个几何体的俯视图中与众不同的是( )
A.
B.
C.
D.
2.下面几何体的主视图是( )
A.
B.
C.
D.
3.如图是一只茶壶,从不同方向看这只茶壶,你认为是俯视效果图的是( )
A.
B.
C.
D.
4.小亮在上午8时、9时、10时、12时四次到室外的阳光下观察向日葵的头茎随太阳转动的情况,无意之中,他发现这四个时刻向日葵影子的长度各不相同,那么影子最长的时刻为( )
A. 上午12时
B. 上午10时
C. 上午9时
D. 上午8时
5.有一圆柱形的水池,已知水池的底面直径为4米,水面离池口2米,水池内有一小青蛙,它每天晚上都会浮在水面上赏月,则它能观察到的最大视角为( )
A. 45°
B. 60°
C. 90°
D. 135°
6.如图,该几何体主视图是( )
A.
B.
C.
D.
7.如图,下列四幅图中一定有两种不同的光源同时照射下的图案是( )
A.
B.
C.
D.
8.在下面的四个几何体中,它们各自的主视图与左视图可能相同的是( )
A.
B.
C.
D.
9.下列四个立体图形中,主视图、左视图、俯视图都相同的是( )
A.
B.
C.
D.
10.如图是一个几何体的三视图,则这个几何体的表面积是( )
A. 18 cm2
B. 20 cm2
C. (18+2) cm2
D. (18+4) cm2
二、填空题
11.如图是一个由若干个正方体搭建而成的几何体的主视图与左视图,那么下列图形中可以作为该几何体的俯视图的序号是________(多填或错填得0分,少填酌情给分).
12.现有m,n两堵墙,两个同学分别站在A处和B处,请问小明在哪个区域内活动才不被这两个同学发现(用阴影部分的序号表示)________.
13.一块直角三角形板ABC,∠ACB=90°,BC=12 cm,AC=8 cm,测得BC边的中心投影B1C1长为24 cm,则A1B1长为________ cm.
14.主视图与俯视图的________一致;主视图与左视图的________一致;俯视图与左视图的________一致.
15.直角坐标系内,身高为1.5米的小强面向y轴站在x轴上的点A(-10,0)处,他的前方5米处有一堵墙,已知墙高2米,则站立的小强观察y(y>0)轴时,盲区(视力达不到的地方)范围是________.
16.如图是某几何体的三视图,则该几何体的体积是_________.
17.长方体、球体、三棱柱、圆柱体,这四个几何体中有三个的某一种视图都是同一种几何图形,则这一个几何体是________.
18.几个棱长为1的正方体组成的几何体的三视图如图所示,则这个几何体的体积是________.
19.如图是某个几何体的三视图,该几何体是_________.
20.在直角坐标平面内,一点光源位于A(0,5)处,线段CD垂直于x轴,D为垂足,C(3,1),则CD在x轴上的影子长________,点C的影子E的坐标为________.
三、解答题
21.如图,李平和张亮分别骑自行车从两条小胡同驶向马路,当他们分别行驶到图中的A,B位置时,哪个看到的范围更大一些?为什么?你还能举出生活中类似的例子吗?
22.如图假设一座大楼高30米,观众坐在距大楼500米处,魔术师只需做一个屏障,屏障上的图画和没有大楼以后的景物一样,将屏障立在大楼前100米处,这样观众看上去好像大楼突然消失了.若要完全挡住大楼,请你找到一个方法计算出屏障至少要多高?(人身高忽略不计)
23.(1)夜晚,小明在路灯下散步.已知小明身高1.5米,路灯的灯柱高4.5米.
①如图1,若小明在相距10米的两路灯AB、CD之间行走(不含两端),他前后的两个影子长分别为FM=x米,FN=y米,试求y与x之间的函数关系式,并指出自变量x的取值范围?
②有言道:形影不离.其原意为:人的影子与自己紧密相伴,无法分离.但在灯光下,人的速度与影子的速度却不是一样的!如图2,若小明在灯柱PQ前,朝着影子的方向(如图箭头),以0.8米/秒的速度匀速行走,试求他影子的顶端R在地面上移动的速度.
(2)我们知道,函数图象能直观地刻画因变量与自变量之间的变化关系.相信,大家都听说过龟兔赛跑的故事吧.现有一新版龟兔赛跑的故事:由于兔子上次比赛过后不服气,于是单挑乌龟再来另一场比赛,不过这次路线由乌龟确定……比赛开始,在同一起点出发,按照规定路线,兔子飞驰而出,极速奔跑,直至跑到一条小河边,遥望着河对岸的终点,兔子呆坐在那里,一时不知怎么办.过了许久,乌龟一路跚跚而来,跳入河中,以比在陆地上更快的速度游到对岸,抵达终点,再次获胜.根据新版龟兔赛跑的故事情节,请在同一坐标系内(如图3),画出乌龟、兔子离开终点的距离s与出发时间t的函数图象示意图.(实线表示乌龟,虚线表示兔子)
24.从这个图形的表面上你观察到哪些平面图形?
25.王芹家住在A楼5层,杨雨家住在A楼正前方的B楼里,B楼没有A楼高.一天,站在自己家窗口的王芹,看见杨雨正从B楼的正前方往自己住的楼走去,一会儿就看不见杨雨了,请你在如图所示中找出从哪点开始,王芹看不见杨雨.
26.已知一个模型的三视图如图,其边长如图所示(单位:cm).制作这个模型的木料密度为150 kg/m3,则这个模型的质量是多少kg?如果油漆这个模型,每千克油漆可以漆4 m2,需要油漆多少kg?(质量=密度×体积)
27.一个几何体的三视图如图所示,分别求出这个几何体的体积和表面积.
28.试确定图中路灯的位置,并画出此时小明在路灯下的影子.
答案解析
1.【答案】B
【解析】A的俯视图是第一列两个小正方形,第二列一个小正方形,
B的俯视图是第一列是两个小正方形,第二列是两个小正方形,
C的俯视图是第一列两个小正方形,第二列一个小正方形,
D的俯视图是第一列两个小正方形,第二列一个小正方形,
故选B.
2.【答案】D
【解析】主视图有3列,从左往右小正方形的个数为2,1,1
故选D.
3.【答案】A
【解析】由立体图形可得其俯视图为.
故选A.
4.【答案】D
【解析】在上午,时间越早,太阳光线与地平面的夹角越小,则物体的影长越长,
所以这四个时刻中,上午8时,向日葵的影子最长.
故选D.
5.【答案】C
【解析】利用已知条件可以推出△OBC,△OAD均为等腰直角三角形,此时再利用已知条件就很容易求得所求的角的度数.
∵AB=4,O为圆心,
∴AO=BO=2,
∵BC=2,BC⊥AB,
∴△OBC为等腰直角三角形,
∴∠COB=45°,
同理∠AOD=45°,
∴∠COD=90°.
故选C.
6.【答案】B
【解析】三棱柱的主视图为矩形,
∵正对着的有一条棱,
∴矩形的中间应该有一条实线,
故选B.
7.【答案】C
【解析】由于只有C选项有两个投影,其余三个选项都只有一个,
所以C选项中的物体一定有两种光源同时照射,
故选C.
8.【答案】B
【解析】A.此几何体主视图与左视图不相同,故此选项错误;
B.立方体的主视图与左视图都是矩形,故此选项正确;
B.三棱柱主视图是矩形,左视图也是矩形,矩形宽不相同,故此选项错误;
D.四棱柱的主视图是矩形,左视图也是矩形,矩形宽不相同,故此选项错误;
故选B.
9.【答案】B
【解析】∵球的主视图、左视图、俯视图都是圆,
∴主视图、左视图、俯视图都相同的是B,
故选B.
10.【答案】C
【解析】根据三视图可知,几何体是一个直三棱柱,
由侧视图知,底面是边长为2 cm的等边三角形,边上的高是cm,
且侧棱与底面垂直,侧棱长是3 cm,
∴该几何体的表面积S=2××2×+3×2×3
=18+2(cm2),
故选C.
11.【答案】①②③
【解析】综合左视图跟主视图,从正面看,第一行第1列有3个正方体,第一行第2列有1个或第二行第2列有一个或都有一个.第二行第1列有2个正方体.
故答案为①②③.
12.【答案】①②③
【解析】由图可知,①②③都在AB两个视点的盲区内,因此在这三处,不会被两个同学发现,因此选①②③.
13.【答案】8
【解析】∵∠ACB=90°,BC=12 cm,AC=8 cm,
∴AB=4,
∵△ABC∽△A1B1C1,
∴A1B1∶AB=B1C1∶BC=2∶1,即A1B1=8cm.
14.【答案】长 高 宽
【解析】根据三视图的特征,主视图与俯视图长对正;主视图与左视图高平齐;俯视图与左视图的宽相等进行填空即可.
故答案为长、高、宽.
15.【答案】0<y≤2.5
【解析】过D作DF⊥OC于F,交BE于H,OF=1.5,BH=0.5,
三角形DBH中,tan∠BDH=BH∶DH=0.5∶5,
因此三角形CDF中,CF=DF·tan∠BDH=1,
因此,OC=OF+CF=1+1.5=2.5.因此盲区的范围在0<y≤2.5.
16.【答案】108
【解析】由三视图可知该几何体是底面边长为6,高为2的正六棱柱,
由俯视图可知,梯形的高为=3,
它的体积是×(6+12)×3×2×2=108.
故答案为108.
17.【答案】球体
【解析】视图是同一种几何图形的几何体是正方体或者球体,所给选项中有球体,
故答案为球体.
18.【答案】5
【解析】综合三视图可知,这个几何体的底层应该有3+1=4个小正方体,
第二层应该有1个小正方体,
因此搭成这个几何体所用小正方体的个数是4+1=5个,
所以这个几何体的体积是5.
故答案为5.
19.【答案】三棱柱
【解析】根据主视图和左视图为矩形判断出是柱体,根据俯视图是三角形可判断出这个几何体应该是三棱柱.
20.【答案】 (,0)
【解析】如图:
∵CD⊥x轴,
∴CD∥OA,
∴△ECD∽△EAO,
∴DE∶OE=CD∶OA,
∵A(0,5),
C点坐标为(3,1),
∴DE∶(DE+3)=1∶5,
∴DE=,
∴CD在x轴上的影长E的坐标为(,0).
故答案是,(,0).
21.【答案】解 B位置看到的范围大一些.
实际生活中:人离窗子越远,向外眺望时此人的盲区是就变大,相反就变小.
【解析】根据视角和盲区的定义直接判断得出即可,进而举出实际生活中的实例.
22.【答案】解 连接OA,交CD于E,
由题意知,AB⊥OB,CD⊥OB,∠EDO=∠ABO=90°.
则tan∠EOD=tan∠AOB==,
故=,
解得ED=24(m).
答:屏障至少是24 m.
【解析】根据已知,得出tan∠EOD=tan∠AOB==,进而求出即可.
23.【答案】解 (1)∵EF∥AB,
∴∠MEF=∠A,∠MFE=∠B.
∴△MEF∽△MAB.
①如图1,
∴===.
∴=,MB=3x,BF=3x-x=2x.
同理,DF=2y.
∵BD=10,
∴2x+2y=10,
∴y=-x+5,
∵当EF接近AB时,影长FM接近0;
当EF接近CD时,影长FM接近5,
∴0<x<5;
②如图2,
设运动时间为t秒,则EE′=FF′=0.8t,
∵EF∥PQ,
∴∠REF=∠RPQ,∠RFE=∠RQP,
∴△REF∽△RPQ,
∴===,
∴=,
∵EE′∥RR′,
∴∠PEE′=∠PRR′,∠PE′E=∠PR′R,
∴△PEE′∽△PRR′,
∴=,
∴=,
∴RR′=1.2t,
∴V影子==1.2米/秒.
(2)如图3,
【解析】(1)易证△MEF∽△MAB,根据相似三角形的对应边的比相等.可以把BF用x表示出来,同理,DF也可以用y表示出来.根据BD=10,就可以得到x,y的一个关系式,从而求出函数的解析式.根据△REF∽△RPQ就可以求出PE与RP的比值,同理.根据△PEE′∽△PRR′,求得EE′与RR′的比值.则影子的速度就可以得到.
(2)根据故事的叙述,就可以作出图象.
24.【答案】解 如图所示:
【解析】从正面看可得到一个长方形;
从左面看得到一个正方形;
从上面看得到一个长方形.
25.【答案】解 从点P开始进入盲区,即开始看不见杨雨.
【解析】根据题意画出盲区即可判断出答案.
26.【答案】解 模型的体积=300×200×100+50×80×80=6 320 000 cm3=6.32 m3,
模型的质量=6.32×150=948 kg;
模型的表面积=2(100×200+100×300+200×300)+2(50×80+80×80+50×80)-2×80×80=236 000cm2=23.6 m2,
需要油漆:23.6÷4=5.9 kg.
答:这个模型的质量是948 kg;需要油漆5.9 kg.
【解析】先计算模型的体积,再根据质量=体积×密度,求质量,再根据需要先求模型的表面积,再求所需油漆的重量.
27.【答案】解 3×1×3+3×3×1
=9+9
=18,
(3×3+1×3)×2+(3×3+3×1+3×1)×2
=(9+3)×2+(9+3+3)×2
=12×2+15×2
=24+30
=54.
答:这个几何体的体积是18,表面积是54.
【解析】观察三视图可知,这个几何体的体积=长3宽1高3的长方体的体积+长3宽3高1的长方体的体积;这个几何体的表面积=长3宽1高3的长方体的侧面积+长3宽3高1的长方体的表面积;依此列出算式计算即可求解.
28.【答案】解 如图所示:
【解析】分别过物体的顶点及其影子的顶点作射线,两条射线的交点即为光源的位置,进而画出小明的影子即可.