高中数学人教A版必修二全程复习课件 1.2.3 空间几何体的直观图.ppt

1、1.2.3 空间几何体的直观图1.通过画一些几何图形的直观图,了解斜二测画法的概念.2.掌握斜二测画法画平面图形和简单立体图形的直观图的方法.3.通过观察三视图和直观图,知道空间图形的不同表示形式及不同形式间的联系.1.用斜二测画法画水平放置的平面图形的直观图的步骤(1)画轴：在已知图形中取互相垂直的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轴与y轴,两轴交于点O,且使xOy=_(或_),它们确定的平面表示_.(2)画线：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_轴的线段.45135水平面x轴或y(3)取长度：已知图形中平行于x轴的线段,在直观图中_,平行于y

2、轴的线段,长度_.斜二测画法的位置特征与度量特征简记为：横不变,纵折半,平行位置不改变.保持长度不变为原来的一半2.空间几何体直观图的画法(1)画轴：与平面图形的直观图画法相比多了一个_轴,直观图中与之对应的是_轴.(2)画平面：平面_表示水平平面,平面_和_表示竖直平面.(3)取长度：已知图形中平行于z轴(或在z轴上)的线段,在其直观图中_都不变.(4)成图处理：成图后,去掉辅助线,将被遮挡的部分改为_.zzxOyyOzxOz平行性和长度虚线1.“判一判”理清知识的疑惑点(正确的打“”,错误的打“”).(1)在实物图中取不同的坐标系,所得的直观图有可能不同.()(2)平行于坐标轴的线段的长度

3、在直观图中仍然保持不变.()(3)正方形的直观图还是正方形.()提示：(1)正确.根据平面图形直观图的画法,在实物图中所取坐标系不同,得到的直观图也可能不同.(2)错误.根据斜二测画法的定义,平行于x轴、z轴的线段的长度在直观图中仍然保持不变,平行于y轴的线段的长度在直观图中变为原来长度的一半.(3)错误.正方形的直观图为平行四边形.答案：(1)(2)(3)2.“练一练”尝试知识的应用点(请把正确的答案写在横线上).(1)已知AB=2CD,ABx轴,CDy轴,AB的直观图是AB,CD的直观图是CD,则AB=CD.(2)如图所示的直观图,其平面图形的面积为.(3)一个水平放置的正方形ABCO,它

4、在直角坐标系xOy中,点B的坐标为(2,2),则在用斜二测画法画出的直观图中,顶点B到x轴的距离为.【解析】(1)因为ABx轴,所以AB=AB,因为CDy轴,所以CD=2CD.因为AB=2CD,所以AB=4CD.答案：4(2)其平面图形为一直角三角形,所以其平面图形的面积为S=34=6.答案：6(3)在直观图中ABCO是有一个角为45且长边长为2,短边长为1的平行四边形,所以B到x轴的距离为.答案：一、平面图形的直观图探究1：观察上面的图形,其中图2为图1的直观图.思考下面的问题：(1)从数量关系来看哪些数量关系发生了变化?哪些没有发生变化?提示：从图形可以看出与y轴重合或平行的线段数量关系减

5、半;与x轴重合或平行的线段数量关系不变.(2)从线的位置关系来看原图形与直观图有什么变化?提示：从图形中可以看出,原图形中平行的直线,在直观图中保持平行.(3)在直观图中,点B与C的位置是如何确定的?提示：对于B点,因为AB=AB,故截取AB=2即可确定B点,对于C,因为BCy轴,故BCy轴,且BC=BC,由此过B作BCy轴,且BC=1,即可确定C点.探究2：通过上面的图形回答斜二测画法中的“斜”、“二测”分别指什么?提示：“斜”是指斜投影,具体说是在已知图形的xOy平面内垂直于x轴的线段在直观图中均与x轴成45或135;“二测”是指两种度量形式,即在直观图中,平行于x轴或平行于z轴的线段长度

6、不变;平行于y轴的线段长度变为原来的一半.【探究提升】直观图中的“变”与“不变”(1)平面图形用直观图表示时,一般来说,平行关系不变.(2)点的共线性不变,线的共点性不变,但角的大小有变化,特别注意垂直关系中角的变化特点.二、空间图形的直观图探究：如图是一个正四棱锥,探究以下问题,体会空间图形直观图的画法(1)在画平面图形直观图的基础上,考虑应如何建系?提示：过P作PO平面ABCD,过O作AB的平行线交AD与BC于M,N两点,则以MN所在直线为x轴,以PO所在直线为z轴建系较合适.(2)在画此正四棱锥的直观图时,与z轴平行的线段在直观图中与哪个轴平行,长度是否改变?提示：在画立体图形的直观图时

7、,与z轴平行的线段在直观图中与z轴平行且长度不变.(3)在画上述正四棱锥的直观图时,被遮挡的线为DC.在画直观图时应如何处理?提示：应画成虚线.【探究提升】三视图与直观图的区别和联系(1)区别：直观图的直观性较强;三视图虽然能更精确地表示出线段的长短和位置关系,但立体感不强.(2)联系：三视图能帮助人们从不同角度认识几何体的结构特征,直观图是对空间图形的整体刻画.我们可以根据直观图的结构来想象实物图的形象,同时能由空间几何体的三视图画出它的直观图,也能由直观图得出它的三视图.【拓展延伸】画直观图时建立坐标系的原则(1)平面图形中若有互相垂直的直线,一般取这两条互相垂直的直线作为坐标轴.(2)若

8、平面图形为轴对称图形,一般取对称轴作为坐标轴;若平面图形为中心对称图形,一般取对称中心为坐标原点.(3)若这些条件都不具备,则建系的原则是使多边形的顶点尽可能多地落在坐标轴上.类型 一平面图形直观图的画法尝试完成下面的问题,体会平面图形直观图的画法策略.1.在用斜二测画法画水平放置的ABC时,若A的两边平行于x轴,y轴,则直观图中A=()A.45B.135C.45或135D.902.如图画出水平放置的等腰梯形ABCD的直观图.【解题指南】1.根据斜二测画法的规则判断.2.先建立直角坐标系,然后根据直观图的画法规则画图.【解析】1.选C.根据斜二测画法规则,平行于坐标轴的直线,在直观图中分别平行

9、于x轴和y轴,所以A=45或135.2.(1)如图,取线段AB所在直线为x轴,线段AB的中点O为原点,建立直角坐标系,画对应的坐标系xOy,使xOy=45.(2)以O为中点在x轴上取AB=AB,在y轴上取OE=OE,以E为中点画CDx,并使CD=CD.(3)连接BC,DA,所得的四边形ABCD就是水平放置的等腰梯形ABCD的直观图,如图【技法点拨】平面图形直观图的画法策略(1)对于已有坐标系的,按照斜二测画法的规则作图即可,对于与坐标轴不平行的线,可通过过定点作与坐标轴平行线的方法作图.(2)对于没有坐标系的,选取适当的坐标系是关键,一般是使平面多边形的顶点尽可能多地落在坐标轴上,这样有利于画

10、点.(3)原图中共线的,在直观图中仍然共线,原图中平行的直线,在直观图中仍然平行.【变式训练】用斜二测画法画如图所示的直角三角形的水平放置图,正确的是()【解题指南】利用斜二测画法的规则进行判断.【解析】选B.以直角顶点为坐标原点建立坐标系,由斜二测画法规则知,在直观图中此角变为钝角,排除C和D,又原三角形的高在y轴上,在直观图中在y轴上,长度减半,故为B.类型 二空间图形直观图的画法试着解答下面的问题,体会空间几何体直观图的画法规则,并总结画空间几何体直观图的原则.1.在画空间图形的直观图时,x轴,y轴,z轴所成的角xOy=,xOz=.2.已知某几何体的三视图如图,试用斜二测画法画出它的直观

11、图.【解题指南】1.空间图形的直观图相比平面图形的直观图多了一个z轴,z轴与x轴垂直,x轴,y轴与平面图形直观图的画法保持一致.2.先根据三视图,确定该几何体的结构特征,再根据直观图的画法规则画出该几何体的直观图.【解析】1.由立体图形直观图的画法规则知xOy=45(或135),xOz=90.答案：45(或135)902.由该几何体的三视图可知该几何体是一个简单组合体,下方是一个四棱柱,上方是一个四棱锥,并且下方的四棱柱与上方的四棱锥底面重合,可以先画下方的四棱柱,再画上方的四棱锥.(1)画轴.如图(1)所示画出x轴、y轴、z轴,三轴交于点O,使xOy=45,xOz=90.(2)画棱柱的底面.

12、以O为中点,在x轴上画MN=2,在y轴上画EQ=1,分别过点M,N作y轴的平行线,过点E,Q作x轴的平行线,设它们的交点分别为A,B,C,D,则四边形ABCD就是该棱柱的下底面.(3)画棱柱的侧棱.分别以A,B,C,D四个顶点为起点作平行于z轴,长度为1的线段,得四条侧棱AA,BB,CC,DD,顺次连接AB,BC,CD,DA.(4)画四棱锥的顶点.在Oz上截取线段OP使OP=2.(5)成图.连接PA,PB,PC,PD,擦去辅助线,将被遮挡部分改为虚线,可得图(2)所示的直观图.【技法点拨】画空间几何体的直观图应注意的三个原则(1)坐标系的建立要充分利用几何体的对称性,一般坐标原点建在图形的对称

13、中心处.(2)要先画出底面的直观图,然后再画出其余各面.(3)与z轴平行的线段在直观图中应与z轴平行且长度保持不变.【变式训练】试画出底面边长为1.2cm,高为1.5 cm的正四棱锥的直观图.【解析】画法：(1)画轴.画Ox轴、Oy轴、Oz轴,xOy=45(或135),xOz=90,如图(1).(2)画底面.以O为中心,在xOy平面内画出正方形直观图ABCD,使AB=1.2cm,BC=0.6cm.(3)画顶点.在Oz轴上截取OP,使OP=1.5cm.(4)成图.顺次连接PA,PB,PC,PD,并擦去辅助线,将被遮住的部分改为虚线,得正四棱锥的直观图,如图(2).类型 三直观图中的计算问题 通过

14、解答下面的问题,体会平面图形与其直观图的关系,并总结直观图与原图形关系的注意点.1.一个水平放置的正方形的面积是4,按斜二测画法所得的直观图是一个四边形,这个四边形的面积是()2.如图是四边形的直观图为腰和上底长均为1的等腰梯形,B=C=45,求原四边形的面积.【解题指南】利用直观图与原图形线段的长度关系求直观图的面积.【解析】1选B水平放置的正方形斜二测画法所得的直观图是一个平行四边形，因为原图形面积是4，所以边长为2，在直观图中平行于x轴一边的长度不变，仍为2，但平行于y轴的一边为1，又夹角为45,所以在直观图中的面积为21，故选B2取BC所在直线为x轴，因为ABC=45，所以取BA为y轴

15、，过D点作DEAB，DE交BC于E，则BE=AD=1，又因为梯形为等腰梯形，所以EDC为等腰直角三角形，所以EC=再建立一个直角坐标系，xBy，如图：在x轴上截取线段BC=BC=1+，在y轴上截取线段BA=2BA=2，过A作ADBC，截取AD=AD=1连接CD，则四边形ABCD就是四边形ABCD的实际图形四边形ABCD为直角梯形，上底 AD=1，下底BC=1+，高AB=2，所以四边形ABCD的面积S=AB(AD+BC)=2(1+1+)【技法点拨】平面图形的直观图与原图形关系的两点注意(1)平行关系的不变性,充分利用与x轴、y轴平行的线段,是解题的关键.(2)长度关系的变化,尤其是与y轴平行的线

16、段计算时应特别注意,还原为原图长度时应为直观图中长度的2倍.即要记住：“横不变,纵折半,平行位置不改变”【拓展延伸】平面图形与其直观图面积关系根据斜二测画法中平行于x轴的线段的长度在直观图中长度不变，而平行于y轴的线段在直观图中长度要减半，同时要倾斜45，因此直观图中任何一点距x轴的距离都为原图中相应点距x轴距离的sin45=倍，所以许多规则平面图形，直观图与原图面积之比都为【变式训练】已知在ABC中，AC=12 cm,边AC上的高BD=12 cm.则其水平放置的直观图的面积是_.【解析】画x轴，y轴，两轴交于O点，使xOy=45.作ABC的直观图如图所示，则其底边AC=AC=12 cm，BD

17、=BD=6 cm,故ABC的高为BD=cm，所以SABC=答案：1.如果平面图形中的两条线段平行且相等,那么在它们的直观图中对应的两条线段()A.平行且相等 B.平行不相等C.相等不平行D.既不平行也不相等【解析】选A.由斜二测画法可知,平行关系不变,长度仍然相等.2.如图所示,ABC是水平放置的ABC的直观图,则在ABC的三边及中线AD中,最长的线段是()A.AB B.AD C.BC D.AC【解析】选D.ABC是直角三角形,且ABC=90,AC为直角三角形的斜边,所以ACAB,ACAD,ACBC.3.利用斜二测画法得到的：三角形的直观图是三角形;平行四边形的直观图是平行四边形;菱形的直观图

18、是菱形,其中正确的是(填序号).【解析】由斜二测画法知,三角形的直观图是三角形,正确;平行四边形的直观图依然是平行四边形,所以正确;但是相等的线段也不一定还相等,不正确.答案：4.斜二测画法中,位于平面直角坐标系中的点M(4,4)在直观图中的对应点是M,则点M的坐标为.【解析】在坐标系xOy中,过点(4,0)和y轴平行的直线与过点(0,2)和x轴平行的直线的交点即是点M,所以M的坐标为(4,2).答案：(4,2)5如图，水平放置的ABC的斜二测直观图是图中的ABC，已知AC=6，BC=4，则AB边的实际长度是_【解析】由斜二测画法，可知ABC是直角三角形，且BCA90，AC6，BC428，则答案：106如图是AOB用斜二测画法画出的直观图，求AOB的面积【解析】由图易知在AOB中，底边OB4，又因为底边OB的高为8，所以面积S 4816