第29章 投影与视图
一.选择题(共10小题)
1.若干桶方便面摆放在桌子上,如图所示是它的三视图,则这一堆方便面共有( )桶.
A.10 B.9 C.8 D.7
2.如图中表示的是组合在一起的模块,在下列四个图形中,是这个模块的俯视图的是( )
A. B. C. D.
3.如果以一组平行的“视线”观看物体,那么从物体正上方往下看可得“俯视图“,从物体正左方往右看可得“左视图”,从物体正前方往后看可得“主视图”.图2(1)中的正方体被经过相邻三条棱中点的平面截去一块后得到图2(2)的几何体.图(3)、(4)、(5)依次是小明画的该几何体的主视图、俯视图和左视图.其中,画的正确的图有( )
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
4.下面是一天中四个不同时刻两座建筑物的影子,将它们按时间先后顺序正确的是( )
A.③①④② B.③②①④ C.③④①② D.②④①③
5.平行投影为一点的几何图形不可能是( )
A.点 B.线段 C.射线 D.三角形
6.如图是一个正方体被截去一个直三棱柱得到的几何体,则该几何体的左视图是( )
A. B. C. D.
7.如图放置的几何体的左视图是( )
A. B. C. D.
8.某时刻两根木棒在同一平面内的影子如图所示,此时,第三根木棒的影子表示正确的是( )
A.
B.
C.
D.
9.下列哪种影子不是中心投影( )
A.皮影戏中的影子
B.晚上在房间内墙上的手影
C.舞厅中霓红灯形成的影子
D.太阳光下林荫道上的树影
10.电影院呈阶梯或下坡形状的主要原因是( )
A.为了美观 B.盲区不变 C.增大盲区 D.减小盲区
二.填空题(共8小题)
11.如图,迎宾公园的喷水池边上有半圆形的石头(半径为1.12m)作为装饰,其中一块石头正前方5.88m处有一彩灯,某一时刻,该灯柱落在此半圆形石头上的影长为0.56πm.如果同一时刻,一直立0.6m的杆子的影长为1.8m,则灯柱的高 m.
12.如图是一个圆锥的主视图,根据图中标出的数据(单位:cm),计算这个圆锥侧面展开图圆心角的度数为 .
13.如图,现有棱长为a的8个正方体堆成一个棱长为2a的正方体,它的主视图、俯视图、左视图均为一个边长为2a的正方形,现如果要求从图中上面4个正方体中拿去2个,而三个视图的形状仍不改变,那么拿去的2个正方体的编号应为 .
14.已知一几何体的三视图如下,正视图和侧视图都是矩形,俯视图为正方形,在该几何体上任意选择4个顶点,它们可能是如下各种几何形体的4个顶点,这些几何形体是 (写出所有正确结论的编号).
①矩形;
②不是矩形的平行四边形;
③有三个面为直角三角形,有一个面为等腰三角形的四面体;
④每个面都是等腰三角形的四面体;
⑤每个面都是直角三角形的四面体.
15.已知某几何体的三视图如图所示,其中俯视图为正六边形,则该几何体的表面积为 .
16.三棱柱的三视图如图所示,已知△EFG中,EF=8cm,EG=12cm,∠EFG=45°.则AB的长为 cm.
17.如图1,一长方体容器,长、宽均为2,高为6,里面盛有水,水面高为4,若沿底面一横进行旋转倾斜,傾斜后的长方体容器的主视图如图2所示,倾斜容器使水恰好流出,则CD= .
18.如图,一根直立于水平地面上的木杆AB在灯光下形成影子,当木杆绕A按逆时针方向旋转直至到达地面时,影子的长度发生变化.设AB垂直于地面时的影长为AC﹙假定AC>AB﹚,影长的最大值为m,最小值为n,那么下列结论中:①m>AC;②m=AC;③n=AB;④影子的长度先增大后减小.正确的结论序号是 .
﹙直角填写正确的结论的序号﹚.
三.解答题(共5小题)
19.路灯P点距地面9米,身高1.8米的马晓明从距路灯的底部O点20米的A点,沿OA所在的直线行走14米到B点时,身影的长度是变长了还是变短了?变长或变短了多少米?
20.由大小相同的小立方块搭成的几何体如图1,
(1)请在图2的方格中画出该几何体的俯视图和左视图(画出分割线)
(2)用小立方体搭一个几何体,使得它的俯视图和左视图与(1)所画的一致,则这样的几何体最少要 个小立方块,最多要 个小立方块.
(3)将此几何体露在外面的部分涂上油漆(不包含底面),其中两面涂色的小立方体有 块.
21.如图是一个几何体的三视图.
(1)写出这个几何体的名称;
(2)根据所示数据计算这个几何体的表面积;
(3)如果一只蚂蚁要从这个几何体中的点B出发,沿表面爬到AC的中点D,请你求出这个线路的最短路程.
22.已知图为一几何体从不同方向看的图形:
(1)写出这个几何体的名称;
(2)任意画出这个几何体的一种表面展开图;
(3)若长方形的高为10厘米,三角形的边长为4厘米,求这个几何体的侧面积.
23.如图,是住宅区内的两幢楼,它们的高AB=CD=30m,两楼间的距离AC=30m,现需了解甲楼对乙楼的采光的影响情况.
(1)当太阳光与水平线的夹角为30°角时,求甲楼的影子在乙楼上有多高(精确到0.1m,=1.73);
(2)若要甲楼的影子刚好不落在乙楼的墙上,此时太阳与水平线的夹角为多少度?
参考答案与试题解析
一.选择题(共10小题)
1.若干桶方便面摆放在桌子上,如图所示是它的三视图,则这一堆方便面共有( )桶.
A.10 B.9 C.8 D.7
【分析】根据三视图的知识,底层应有4桶方便面,第二层应有3桶,第三层有1桶,即可得出这一堆方便面共有的桶数.
【解答】解:综合三视图,这堆方便面底层应该有3+1=4桶,
第二层应该有3桶,
第三层应该有1桶,
因此共有4+3+1=8桶.
故选:C.
2.如图中表示的是组合在一起的模块,在下列四个图形中,是这个模块的俯视图的是( )
A. B. C. D.
【分析】根据俯视图的定义,即找到从上面看所得到的图形即可.
【解答】解:上面圆锥的俯视图是圆,中间一个点;
下面长方体的俯视图是长方形,
故选:A.
3.如果以一组平行的“视线”观看物体,那么从物体正上方往下看可得“俯视图“,从物体正左方往右看可得“左视图”,从物体正前方往后看可得“主视图”.图2(1)中的正方体被经过相邻三条棱中点的平面截去一块后得到图2(2)的几何体.图(3)、(4)、(5)依次是小明画的该几何体的主视图、俯视图和左视图.其中,画的正确的图有( )
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
【分析】主视图、左视图、俯视图是分别从物体正面、左面、上面看,所得到的图形.找到图(2)的三视图即可.
【解答】解:(3)从物体正面看是一个正方形,故错误;
(4)从物体左面看是一个正方形,故错误;
(5)从物体上面看是一个右下角有斜线的正方形,故错误.
则画得正确的图有0个.
故选:A.
4.下面是一天中四个不同时刻两座建筑物的影子,将它们按时间先后顺序正确的是( )
A.③①④② B.③②①④ C.③④①② D.②④①③
【分析】太阳光可以看做平行光线,从而可求出答案.
【解答】解:太阳从东边升起,西边落下,
所以先后顺序为:③④①②
故选:C.
5.平行投影为一点的几何图形不可能是( )
A.点 B.线段 C.射线 D.三角形
【分析】点无论在什么情况下,其投影都为一点;当线段、射线与光线平行时,其投影都为一点;故答案为D.
【解答】解:根据平行投影特点可知三角形不可能为一点.
故选:D.
6.如图是一个正方体被截去一个直三棱柱得到的几何体,则该几何体的左视图是( )
A. B. C. D.
【分析】根据三视图的特点,知道左视图从图形的左边向右边看,看到一个正方形的面,在面上有一条实线,得到结果.
【解答】解:左视图从图形的左边向右边看,看到一个正方形的面,在面上有一条实线,
故选:A.
7.如图放置的几何体的左视图是( )
A. B. C. D.
【分析】根据从左边看得到的图形是左视图,可得答案.
【解答】解:左视图可得一个正方形,上半部分有条看不到的线,用虚线表示.
故选:C.
8.某时刻两根木棒在同一平面内的影子如图所示,此时,第三根木棒的影子表示正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【分析】可根据中心投影的特点分析求解.
【解答】解:由图:两根木棒在同一平面内的影子长短几乎相等,分析可得:这是中心投影;且光源在中间一根附近,那么第三根木棒的影子应与其他的两根反向.
故选:D.
9.下列哪种影子不是中心投影( )
A.皮影戏中的影子
B.晚上在房间内墙上的手影
C.舞厅中霓红灯形成的影子
D.太阳光下林荫道上的树影
【分析】根据中心投影的性质,可知中心投影的光源是灯光,从而可以解答本题.
【解答】解:∵皮影戏中的影子,晚上在房间内墙上的手影,舞厅中霓红灯形成的影子,它们的光源都是灯光,故它们都是中心投影,故选项A、B、C不符合题意,
太阳光下林荫道上的树影的光源是太阳光,这是平行投影,故选项D符合题意,
故选:D.
10.电影院呈阶梯或下坡形状的主要原因是( )
A.为了美观 B.盲区不变 C.增大盲区 D.减小盲区
【分析】根据视线到达不了的区域为盲区解答即可.
【解答】解:电影院呈阶梯或下坡形状的主要原因是减小盲区,
故选:D.
二.填空题(共8小题)
11.如图,迎宾公园的喷水池边上有半圆形的石头(半径为1.12m)作为装饰,其中一块石头正前方5.88m处有一彩灯,某一时刻,该灯柱落在此半圆形石头上的影长为0.56πm.如果同一时刻,一直立0.6m的杆子的影长为1.8m,则灯柱的高 m.
【分析】如图,OC=OD=1.12m,BD=5.88m,CD的弧长为0.56πm,先利用弧长公式计算出∠DOC=90°,则OC⊥OD,作CE⊥AB于E,则CE=OB=OD+BD=7m,BE=OC=1.12m,接着利用相似比得到=,解得AE=,
然后计算AE+BE即可.
【解答】解:如图,OC=OD=1.12m,BD=5.88m,CD的弧长为0.56πm,
设∠COD=n°,则=0.65π,解得n=90,
即∠DOC=90°,
∴OC⊥OD,
作CE⊥AB于E,则CE=OB=OD+BD=1.12m+5.88m=7m,BE=OC=1.12m,
∵同一时刻,一直立0.6m的杆子的影长为1.8m,
∴=,
∴AE=,
∴AB=AE+BE=+1.12=(m),
即灯柱的高为m.
故答案为.
12.如图是一个圆锥的主视图,根据图中标出的数据(单位:cm),计算这个圆锥侧面展开图圆心角的度数为 120° .
【分析】根据圆锥的底面半径得到圆锥的底面周长,也就是圆锥的侧面展开图的弧长,根据勾股定理得到圆锥的母线长,利用弧长公式可求得圆锥的侧面展开图中扇形的圆心角.
【解答】解:∵圆锥的底面半径为1,
∴圆锥的底面周长为2π,
∵圆锥的高是2,
∴圆锥的母线长为3,
设扇形的圆心角为n°,
∴=2π,
解得n=120.
即圆锥的侧面展开图中扇形的圆心角为120°.
故答案为:120°.
13.如图,现有棱长为a的8个正方体堆成一个棱长为2a的正方体,它的主视图、俯视图、左视图均为一个边长为2a的正方形,现如果要求从图中上面4个正方体中拿去2个,而三个视图的形状仍不改变,那么拿去的2个正方体的编号应为 A、C或B、D .
【分析】若拿走同一行,或同一列上的2个正方体,那么左视图或主视图将改变,应拿走既不在一行又不在一列上的2个正方体.
【解答】解:∵拿走既不在一行又不在一列上的2个正方体三个视图的形状仍不改变,
∴拿去的2个正方体的编号应为A、C或B、D.
故答案为A、C或B、D.
14.已知一几何体的三视图如下,正视图和侧视图都是矩形,俯视图为正方形,在该几何体上任意选择4个顶点,它们可能是如下各种几何形体的4个顶点,这些几何形体是 ①③④⑤ (写出所有正确结论的编号).
①矩形;
②不是矩形的平行四边形;
③有三个面为直角三角形,有一个面为等腰三角形的四面体;
④每个面都是等腰三角形的四面体;
⑤每个面都是直角三角形的四面体.
【分析】本题中根据三视图可以得出这个几何体应该是个长方体,因此根据长方体的性质,我们不难判断出1、3、5是正确的.
【解答】解:根据三视图的知识,该几何体的正视图以及侧视图都是相同的矩形,而俯视图是一个较小的矩形,故可判断出①③④⑤是正确的.
15.已知某几何体的三视图如图所示,其中俯视图为正六边形,则该几何体的表面积为 48+12 .
【分析】观察该几何体的三视图发现该几何体为正六棱柱,然后根据提供的尺寸求得其表面积即可.
【解答】解:观察该几何体的三视图发现该几何体为正六棱柱,其底面边长为2,高为4,
故其边心距为,
所以其表面积为2×4×6+2××6×2×=48+12,
故答案为:48+12.
16.三棱柱的三视图如图所示,已知△EFG中,EF=8cm,EG=12cm,∠EFG=45°.则AB的长为 4 cm.
【分析】根据三视图的对应情况可得出,△EFG中FG上的高即为AB的长,进而求出即可.
【解答】解:过点E作EQ⊥FG于点Q,
由题意可得出:EQ=AB,
∵EF=8cm,∠EFG=45°,
∴EQ=AB=×8=4(cm).
故答案为:4.
17.如图1,一长方体容器,长、宽均为2,高为6,里面盛有水,水面高为4,若沿底面一横进行旋转倾斜,傾斜后的长方体容器的主视图如图2所示,倾斜容器使水恰好流出,则CD= 2 .
【分析】设DE=x,则AD=6﹣x,由长方体容器内水的体积得出方程,解方程求出DE,再由勾股定理求出CD即可.
【解答】解:如图所示:
设DE=x,则AD=6﹣x,
根据题意得 ( 6﹣x+6)×2×2=2×2×4,
解得:x=4,
∴DE=4,
∵∠E=90°,
由勾股定理得:CD===2,
故答案为:2.
18.如图,一根直立于水平地面上的木杆AB在灯光下形成影子,当木杆绕A按逆时针方向旋转直至到达地面时,影子的长度发生变化.设AB垂直于地面时的影长为AC﹙假定AC>AB﹚,影长的最大值为m,最小值为n,那么下列结论中:①m>AC;②m=AC;③n=AB;④影子的长度先增大后减小.正确的结论序号是 ①③④ .
﹙直角填写正确的结论的序号﹚.
【分析】由当AB与光线BC垂直时,m最大即可判断①②,由最小值为AB与底面重合可判断③,点光源固定,当线段AB旋转时,影长将随物高挡住光线的不同位置发生变化过程可判断④.
【解答】解:当木杆绕点A按逆时针方向旋转时,如图所示当AB与光线BC垂直时,m最大,则m>AC,①成立;
①成立,那么②不成立;
最小值为AB与底面重合,故n=AB,故③成立;
由上可知,影子的长度先增大后减小,④成立;
故答案为:①③④.
三.解答题(共5小题)
19.路灯P点距地面9米,身高1.8米的马晓明从距路灯的底部O点20米的A点,沿OA所在的直线行走14米到B点时,身影的长度是变长了还是变短了?变长或变短了多少米?
【分析】根据AC∥BD∥OP,得出△MAC∽△MOP,△NBD∽△NOP,再利用相似三角形的性质进行求解,即可得出答案.
【解答】解:∵∠MAC=∠MOP=90°,
∠AMC=∠OMP,
∴△MAC∽△MOP,
∴=,
即=,
解得,MA=5米;
同理,由△NBD∽△NOP,可求得NB=1.5米,
则马晓明的身影变短了5﹣1.5=3.5米.
20.由大小相同的小立方块搭成的几何体如图1,
(1)请在图2的方格中画出该几何体的俯视图和左视图(画出分割线)
(2)用小立方体搭一个几何体,使得它的俯视图和左视图与(1)所画的一致,则这样的几何体最少要 9 个小立方块,最多要 14 个小立方块.
(3)将此几何体露在外面的部分涂上油漆(不包含底面),其中两面涂色的小立方体有 2 块.
【分析】(1)从上面看得到从左往右3列正方形的个数依次为3,2,1,依此画出图形即可;从左面看得到从左往右3列正方形的个数依次为3,2,1,;依此画出图形即可;
(2)由俯视图易得最底层小立方块的个数,由左视图找到其余层数里最少个数和最多个数相加即可;
(3)根据题意可得其中两面涂色的小立方体有2块.
【解答】解:(1)如图所示:
(2)由俯视图易得最底层有6个小立方块,第二层最少有2个小立方块,第三层最少有1个小立方块,所以最少有6+2+1=9个小立方块;
最底层有6个小立方块,第二层最多有5个小立方块,第三层最多有3个小立方块,所以最多有6+5+3=14个小立方块.
故答案为:9;14
(3)将此几何体露在外面的部分涂上油漆(不包含底面),其中两面涂色的小立方体有2块.
故答案为:2
21.如图是一个几何体的三视图.
(1)写出这个几何体的名称;
(2)根据所示数据计算这个几何体的表面积;
(3)如果一只蚂蚁要从这个几何体中的点B出发,沿表面爬到AC的中点D,请你求出这个线路的最短路程.
【分析】考查立体图形的三视图,圆锥的表面积求法及公式的应用.
(1)根据三视图的知识,主视图以及左视图都是三角形,俯视图为圆形,故可判断出该几何体是圆锥;
(2)圆锥的表面积等于扇形的表面积以及圆形的表面积之和;
(3)将圆锥的侧面展开,设顶点为B',连接BB',AC.线段AC与BB'的交点为D,线段BD是最短路程.
【解答】解:(1)根据三视图的知识,主视图以及左视图都是三角形,俯视图为圆形,故可判断出该几何体是圆锥;
(2)表面积S=S扇形+S圆=+πr2
=πrR+πr2
=12π+4π
=16π(平方厘米),即该几何体全面积为16πcm2;
(3)如图将圆锥侧面展开,得到扇形ABB′,则线段BD为所求的最短路程.
设∠BAB′=n°.
∵=4π,
∴n=120即∠BAB′=120°.
∵C为弧BB′中点,
∴∠ADB=90°,∠BAD=60°,
∴BD=AB?sin∠BAD=6×=cm,
∴路线的最短路程为3cm.
22.已知图为一几何体从不同方向看的图形:
(1)写出这个几何体的名称;
(2)任意画出这个几何体的一种表面展开图;
(3)若长方形的高为10厘米,三角形的边长为4厘米,求这个几何体的侧面积.
【分析】(1)只有棱柱的主视图和左视图才能出现长方形,根据俯视图是三角形,可得到此几何体为直三棱柱;
(2)应该会出现三个长方形,两个三角形;
(3)侧面积为3个长方形,它的长和宽分别为10厘米,4厘米,计算出一个长方形的面积,乘3即可.
【解答】解:(1)直三棱柱;
(2)如图所示:
;
(3)3×10×4=120cm2.
23.如图,是住宅区内的两幢楼,它们的高AB=CD=30m,两楼间的距离AC=30m,现需了解甲楼对乙楼的采光的影响情况.
(1)当太阳光与水平线的夹角为30°角时,求甲楼的影子在乙楼上有多高(精确到0.1m,=1.73);
(2)若要甲楼的影子刚好不落在乙楼的墙上,此时太阳与水平线的夹角为多少度?
【分析】(1)通过投影的知识结合题意构造直角三角形Rt△BEF,设BF=x,解此直角三角形可得x的值;由此可得EC的数值,即甲楼的影子在乙楼上有多高;
(2)要甲楼的影子刚好不落在乙楼的墙上,易得△ABC为等腰三角形,且AC=30m,容易求得当太阳光与水平线夹角为45°时,甲楼的影子刚好不落在乙楼的墙上.
【解答】解:(1)如图,延长OB交DC于E,作EF⊥AB,交AB于F,
在Rt△BEF中,
∵EF=AC=30m,∠FEB=30°,
∴BE=2BF.
设BF=x,则BE=2x.
根据勾股定理知BE2=BF2+EF2,
∴(2x)2=x2+302,
∴(负值舍去),
∴x≈17.3(m).
因此,EC=30﹣17.3=12.7(m).
(2)当甲幢楼的影子刚好落在点C处时,△ABC为等腰三角形,
因此,当太阳光与水平线夹角为45°时,甲楼的影子刚好不落在乙楼的墙上.