2020版高考数学一轮复习第八章立体几何第1讲空间几何体的结构及其三视图和直观图教案理新人教A版.docx

第1讲空间几何体的结构及其三视图和直观图基础知识整合1简单几何体(1)简单旋转体的结构特征圆柱可以由矩形绕其任一边旋转得到；圆锥可以由直角三角形绕其直角边旋转得到；圆台可以由直角梯形绕直角腰或等腰梯形绕上、下底中点连线旋转得到，也可由平行于圆锥底面的平面截圆锥得到；球可以由半圆或圆绕直径旋转得到(2)简单多面体的结构特征棱柱的侧棱都平行且相等，上下底面是全等的多边形；棱锥的底面是任意多边形，侧面是有一个公共点的三角形；棱台可由平行于棱锥底面的平面截棱锥得到，其上下底面是相似多边形2直观图(1)画法：常用斜二测画法(2)规则原图形中x轴、y轴、z轴两两垂直，直观图中，x轴、y轴的夹角为45(或135)，z轴与x轴和y轴所在平面垂直原图形中平行于坐标轴的线段，直观图中仍平行于坐标轴平行于x轴和z轴的线段在直观图中保持原长度不变，平行于y轴的线段长度在直观图中变为原来的一半3三视图(1)几何体的三视图包括正视图、侧视图、俯视图，分别是从几何体的正前方、正左方、正上方观察几何体画出的轮廓线说明：正视图也称主视图，侧视图也称左视图(2)三视图的画法基本要求：长对正，高平齐，宽相等画法规则：正侧一样高，正俯一样长，侧俯一样宽；看不到的线画虚线1斜二测画法中的“三变”与“三不变”“三变”“三不变”2直观图与原图形面积的关系S直观图S原图形(或S原图形2S直观图)1给出下列命题：各侧面都是全等四边形的棱柱一定是正棱柱；对角面是全等矩形的六面体一定是长方体；长方体一定是正四棱柱其中正确的命题个数是()A0 B1 C2 D3答案A解析直平行六面体底面是菱形，满足条件但不是正棱柱；底面是等腰梯形的直棱柱，满足条件但不是长方体；显然错误2(2019河北唐山五校联考)如图是一个空间几何体的正视图和俯视图，则它的侧视图为()答案A解析由正视图和俯视图可知，该几何体是由一个圆柱挖去一个圆锥构成的，结合正视图的宽及俯视图的直径可知侧视图应为A，故选A.3如图，直观图所表示的平面图形是()A正三角形 B锐角三角形C钝角三角形 D直角三角形答案D解析由直观图中，ACy轴，BCx轴，还原后如图ACy轴，BCx轴所以ABC是直角三角形故选D.4(2019湖南长沙模拟)如图是一个正方体，A，B，C为三个顶点，D是棱的中点，则三棱锥ABCD的正视图、俯视图是(注：选项中的上图为正视图，下图为俯视图)()答案A解析正视图和俯视图中棱AD和BD均看不见，为虚线，故选A.5(2018北京高考)某四棱锥的三视图如图所示，在此四棱锥的侧面中，直角三角形的个数为()A1 B2 C3 D4答案C解析根据三视图，还原四棱锥，如图在四棱锥SABCD中，SD底面ABCD，ABCD，ADDC.AB1，ADDCSD2.显然SDA，SDC是直角三角形另外SDAB，ABAD，SDADD，AB平面SAD.又SA平面SAD，ABSA，即SAB是直角三角形又计算SBC的三边长并由勾股定理知其不是直角三角形故选C.6(2019四川模拟)已知某三棱锥的三视图如图所示，则该三棱锥的体积是_答案解析在长方体(长为2，宽、高均为1)中作出此三棱锥，如图所示，则VPABC211.核心考向突破考向一空间几何体的结构特征例1下列说法正确的是()A有两个平面互相平行，其余各面都是平行四边形的多面体是棱柱B四棱锥的四个侧面都可以是直角三角形C有两个平面互相平行，其余各面都是梯形的多面体是棱台D棱台的各侧棱延长后不一定交于一点答案B解析A错误，如图1；B正确，如图2，其中底面ABCD是矩形，可证明PAB，PCB都是直角，这样四个侧面都是直角三角形；C错误，如图3；D错误，由棱台的定义知，其侧棱必相交于同一点触类旁通 解决与空间几何体结构特征有关问题的技巧(1)熟悉空间几何体的结构特征，依据条件构建几何模型，在条件不变的情况下，变换模型中的线面关系或增加线、面等基本元素，然后再依据题意判定(2)通过反例对结构特征进行辨析，要说明一个命题是错误的，只要举出一个反例即可.即时训练1.以下命题：以直角三角形的一边为轴旋转一周所得的旋转体是圆锥；以直角梯形的一腰为轴旋转一周所得的旋转体是圆台；圆柱、圆锥、圆台的底面都是圆；一个平面截圆锥，得到一个圆锥和一个圆台其中正确命题的个数为()A0 B1 C2 D3答案A解析命题错误，因为这条边若是直角三角形的斜边，则得不到圆锥；命题错误，因为这条腰必须是垂直于两底的腰；命题错误，因为圆柱、圆锥、圆台的底面都是圆面；命题错误，必须用平行于圆锥底面的平面截圆锥才可以故选A.考向二平面图形与某直观图的关系例2(1)如图，矩形OABC是水平放置的一个平面图形的直观图，其中OA6，OC2，则原图形OABC的面积为()A24 B12 C48 D20答案A解析由题意知原图形OABC是平行四边形，且OABC6，设平行四边形OABC的高为OE，则OEOC，OC2，OE4，SOABC6424.故选A.(2)在等腰梯形ABCD中，上底CD1，腰ADCB，下底AB3，以下底所在直线为x轴，则由斜二测画法画出的直观图ABCD的面积为_答案解析因为OE 1，所以OE，EF，所以直观图ABCD的面积为S(13).触类旁通 画几何体的直观图一般采用斜二测画法，其规则可以用“斜”(两坐标轴成45或135)和“二测”(平行于y轴的线段长度减半，平行于x轴和z轴的线段长度不变)来掌握.对直观图的考查有两个方向，一是已知原图形求直观图的相关量，二是已知直观图求原图形中的相关量.即时训练2.(2019桂林模拟)已知正三角形ABC的边长为a，那么ABC的平面直观图ABC的面积为()A.a2 B.a2 C.a2 D.a2答案D解析如图、所示的平面图形和直观图由可知，ABABa，OCOCa，在图中作CDAB于D，则CDOCa.SABCABCDaaa2.3.用斜二测画法画出的某平面图形的直观图如图，边AB平行于y轴，BC，AD平行于x轴已知四边形ABCD的面积为2 cm2，则原平面图形的面积为_答案8 cm2解析解法一：依题意可知BAD45，则原平面图形为直角梯形，上下底面的长与BC，AD相等，高为梯形ABCD的高的2倍，所以原平面图形的面积为8 cm2.解法二：依题意可知，S直观图2 cm2，故S原图形2S直观图8 cm2.考向三空间几何体的三视图角度由空间几何体的直观图识别三视图例3(1)(2018全国卷)中国古建筑借助榫卯将木构件连接起来，构件的凸出部分叫榫头，凹进部分叫卯眼，图中木构件右边的小长方体是榫头若如图摆放的木构件与某一带卯眼的木构件咬合成长方体，则咬合时带卯眼的木构件的俯视图可以是()答案A解析观察图形易知卯眼处应以虚线画出，俯视图为，故选A.(2)如图，在长方体ABCDA1B1C1D1中，点P是棱CD上一点，则三棱锥PA1B1A的左视图是()答案D解析在长方体ABCDA1B1C1D1中，从左侧看三棱锥PA1B1A，B1，A1，A的射影分别是C1，D1，D；AB1的射影为C1D，且为实线，PA1的射影为PD1，且为虚线故选D.角度由空间几何体的三视图还原直观图例4(1)(2017北京高考)某四棱锥的三视图如图所示，则该四棱锥的最长棱的长度为()A3 B2 C2 D2答案B解析在正方体中还原该四棱锥，如图所示，可知SD为该四棱锥的最长棱由三视图可知正方体的棱长为2，故SD2.故选B.(2)(2019贵州模拟)若某几何体的三视图如图所示，则这个几何体的直观图可以是()答案D解析选项A的正视图、俯视图不符合要求，选项B的正视图、侧视图不符合要求，选项C俯视图不符合要求，故选D.角度由两个视图补画第三个视图例5(1)(2019天津模拟)将一个长方体沿相邻三个面的对角线截去一个棱锥，得到的几何体的正视图与俯视图如图所示，则该几何体的侧(左)视图为()答案B解析由几何体的正视图、俯视图以及题意可画出几何体的直观图，如图所示从左侧观察直观图，可知截面体现为从左上到右下的虚线故选B.(2)(2018沈阳模拟)一个锥体的正视图和侧视图如图所示，下面选项中，不可能是该锥体的俯视图的是()答案C解析若俯视图为选项C，侧视图的宽应为俯视图中三角形的高，所以俯视图不可能是选项C.故选C.触类旁通 三视图问题的常见类型及求解策略(1)在分析空间几何体的三视图时，先根据俯视图确定几何体的底面，然后根据正视图或侧视图确定几何体的侧棱与侧面的特征，调整实线和虚线所对应的棱、面的位置，再确定几何体的形状，即可得到结果(2)在由三视图还原空间几何体的实际形状时，要从三个视图综合考虑，一般是以正视图和俯视图为主，结合侧视图进行综合考虑.即时训练4.如图，在正方体ABCDA1B1C1D1中，E，F分别是AA1，C1D1的中点，G是正方形BCC1B1的中心，则空间四边形AGFE在该正方体的表面上的正投影不可能是()答案B解析四边形AGFE在正方体的上、下两个面上的正投影为选项A，在左、右两个面上的正投影为选项D，在前、后两个面上的正投影为选项C，故不可能为选项B.5若某几何体的三视图如图所示，则此几何体的直观图是()答案A