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- 2021-06-11 发布
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第八章 立体几何
第1讲 简单几何体的结构、三视图和直观图
一、选择题
1.一个简单几何体的正视图、侧视图如图所示,则其俯视图不可
能为:①长方形;②正方形;③圆;④椭圆.
其中正确的是( )
A.①② B.②③
C.③④ D.①④
解析 根据画三视图的规则“长对正,高平齐,宽相等”可知,几何体的三视图不可能是圆和正方形.
答案 B
2.用斜二测画法画一个水平放置的平面图形的直观图为如图所示的
一个正方形,则原来的图形是( )
[来源:学&科&网Z&X&X&K]
解析 由题意知直观图是边长为1的正方形,对角线长为,所以原图形为平行四边形,且位于y轴上的对角线长为2.
答案 A
3.将正方体(如图(a)所示)截去两个三棱锥,得到图(b)所示的几何体,则该几何体的左视图为 ( ).
解析 还原正方体后,将D1,D,A三点分别向正方体右侧面作垂线,D1A的射影为C1B,且为实线,B1C被遮挡应为虚线.
答案 B
4.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( ).
解析 A,B的主视图不符合要求,C的俯视图显然不符合要求,答案选D.
答案 D
5.下图是一个正方体的展开图,将其折叠起来,变成正方体后的图形是( ).
解析 ∵在这个正方体的展开图中,与有圆的面相邻的三个面中都有一条直线,当变成正方体后,这三条直线互相平行,∴选B.
答案 B
6.一个锥体的主视图和左视图如图所示,下面选项中,不可能是该锥体的俯视图的是 ( ).
解析 选项C不符合三视图中“宽相等”的要求.
答案 C
二、填空题
7. 如图所示,E、F分别为正方体ABCD-A1B1C1D1的面ADD1A1、面BCC1B1的中心,则四边形BFD1E在该正方体的面DCC1D1上的投影是________(填序号).
解析 B在面DCC1D1上的投影为C,F、E在面DCC1D1上的投影应分别在边CC1和DD1上,而不在四边形的内部,故①③④错误.
答案 ②
8.一个几何体的主视图为一个三角形,则这个几何体可能是下列几何体中的________(填入所有可能的几何体前的编号).
①三棱锥;②四棱锥;③三棱柱;④四棱柱;⑤圆锥;⑥圆柱.
解析 显然,三棱锥、圆锥的主视图可以是三角形;三棱柱的主视图也可以是三角形(把三棱柱放倒,使一侧面贴在地面上,并让其底面面对我们,如图所示);只要形状合适、摆放适当(如一个侧面正对着观察者的正四棱锥),四棱锥的主视图也可以是三角形(当然,不是任意摆放的四棱锥的主视图都是三角形),即主视图为三角形的几何体完全有可能是四棱锥;不论四棱柱、圆柱如何摆放,主视图都不可能是三角形(可以验证,随意摆放的任意四棱柱的主视图都是四边形,圆柱的主视图可以是圆或四边形).综上所述,应填①②③⑤.
答案 ①②③⑤
9.利用斜二测画法得到的:
①三角形的直观图一定是三角形;
②正方形的直观图一定是菱形;
③等腰梯形的直观图可以是平行四边形;
④菱形的直观图一定是菱形.
以上正确结论的序号是________.
解析 由斜二测画法的规则可知①正确;②错误,是一般的平行四边形;③
错误,等腰梯形的直观图不可能是平行四边形;而菱形的直观图也不一定是菱形,④也错误.
答案 ①
10.图(a)为长方体积木块堆成的几何体的三视图,此几何体共由________块木块堆成;图(b)中的三视图表示的实物为________.
图(a) 图(b)
解析 (1)由三视图可知从正面看到三块,从侧面看到三块,结合俯视图可判断几何体共由4块长方体组成.
(2)由三视图可知几何体为圆锥.
答案 4 圆锥
三、解答题
11.已知:图a是截去一个角的长方体,试按图示的方向画出其三视图;图b是某几何体的三视图,试说明该几何体的构成.
解 图a几何体的三视图为:
图b所示的几何体是上面为正六棱柱,下面为倒立的正六棱锥的组合体.
12.已知圆锥的底面半径为r,高为h,且正方体ABCD-A1B1C1D1内接于圆锥,求这个正方体的棱长.
解 如图所示,过内接正方体的一组对棱作圆锥的轴截面,设圆锥内接正方体的棱长为x,则在轴截面中,正方体的对角面A1ACC1的一组邻边的长分别为x和x.∵△VA1C1∽△VMN,
∴=,∴x=.
即圆锥内接正方体的棱长为.
13.如图所示,为了制作一个圆柱形灯笼,先要制作4个全
等的矩形骨架,总计耗用9.6米铁丝.再用S平方米塑料片制成
圆柱的侧面和下底面(不安装上底面).
(1)当圆柱底面半径r取何值时,S取得最大值?并求出该最大值
(结果精确到0.01平方米);
(2)若要制作一个如图放置的、底面半径为0.3米的灯笼,请作出灯笼的三视图(作图时,不需考虑骨架等因素).
解析 (1)设圆柱的高为h,由题意可知,
4(4r+2h)=9.6,即2r+h=1.2.
S=2πrh+πr2=πr(2.4-3r)
=3π[-(r-0.4)2+0.16],其中0<r<0.6.
∴当半径r=0.4米时,Smax=0.48π≈1.51(平方米).
(2)由r=0.3及2r+h=1.2,得圆柱的高h=0.6(米).
则灯笼的三视图为:
14. (1)如图1所示的三棱锥的三条侧棱OA、OB、OC两两垂直,那么该三棱锥的左视图是图2还是图3?
(2)某几何体的三视图如图4,问该几何体的面中有几个直角三角形?
(3)某几何体的三视图如图5,问该几何体的面中有几个直角三角形?
解 (1)该三棱锥在右投影面上的投影是一直角三角形,该三棱锥的左视图应是图2.
(2)该几何体是三棱锥,其直观图如图所示,其中OA、OB、OC两两垂直,
∴△OAB、△OAC、△OBC都是直角三角形,但△ABC是锐角三角形.设AO=a,OC=c,OB=b,则AC=,BC=,AB=,∴cos∠BAC=>0,∴∠BAC为锐角.同理,∠ABC、∠ACB也是锐角.
综上所述,该几何体的面中共有三个直角三角形.
(3)该几何体是三棱锥,其直观图如图所示,其中,AB⊥BC,AB⊥BD,BD⊥CD,∴DC⊥面ABD,∴DC⊥AD,
∴△ACD也是直角三角形.
∴该几何体的面中共有四个直角三角形.