劉歡++孟紅兵
摘 要:三視圖是高中數(shù)學(xué)新課程新增內(nèi)容之一,也是高考熱點題型。關(guān)于三視圖,主要有兩種考查形式:一是根據(jù)給定幾何體判斷或補畫視圖,二是由三視圖想象出原幾何體,進而計算它的面積或體積。
關(guān)鍵詞:解題思路
中圖分類號:G642 文獻標(biāo)識碼:B 文章編號:1002-7661(2014)17-010-02
三視圖是高中數(shù)學(xué)新課程新增內(nèi)容之一,也是高考熱點題型。關(guān)于三視圖,主要有兩種考查形式:一是根據(jù)給定幾何體判斷或補畫視圖,二是由三視圖想象出原幾何體,進而計算它的面積或體積。
筆者在分析第二種考查形式時發(fā)現(xiàn),有一種和棱錐相關(guān)的題型,學(xué)生理解不到位,且各種參考答案講解不夠詳細(xì),導(dǎo)致學(xué)生一知半解。因此本文的目的是通過研究高考題,對此類問題詳細(xì)分析,以期學(xué)生透徹領(lǐng)悟其中的緣由。
這類題最大特點有二:第一,給出三視圖求原幾何體的面積或體積;第二,主視圖和左視圖都是三角形,而俯視圖為三角形或四邊形。
在分析此類題目前,有必要搞清楚幾個概念。
必備知識
1、三視圖
從某一角度觀察一個物體時,看到的圖象叫做物體的一個視圖。視圖分為三種:
2、投影
上面提到的投影是正投影,為此我們先理解什么是投影,什么又是正投影。
①投影:光照射在物體上,在其后面屏幕上形成的物體的影子就是物體的投影。
③三視圖解題中,關(guān)鍵是理解線的投影規(guī)律
3、三視圖中的幾種關(guān)系
①三種視圖之間的關(guān)系
②三視圖與原幾何體的關(guān)系
例談解題思路
題型一求體積
例1(2012高考·全國課標(biāo),7)如圖,在網(wǎng)格紙上小正方形的邊長為1,粗線畫出的是某幾何體的三視圖,則此幾何體的體積為( )
A.6 B.9
C.12 D.18
【分析】①此題主視圖、左視圖都是三角形,故原幾何圖形是棱錐。已學(xué)知識可知,棱錐的體積 ,故求原幾何體體積的關(guān)鍵是確定底面積和高。②因為俯視圖是原幾何體底面輪廓,故原幾何體底面積 ③因為主視圖、左視圖的高是原幾何體的高,原幾何體的高 ④故 ,原題選B.
【小結(jié)】①棱錐求體積,關(guān)鍵找底面積和高,即 ;② 由俯視圖+“長對正,高平齊,寬相等”口訣聯(lián)合得出;③ 與主視圖、左視圖高相等
練習(xí)1(2009高考,遼寧,理15文16)
設(shè)某個幾何體的三
視圖如下(尺寸的
長度單位為m),
則該幾何體的
體積為___m?.
【提示】①底面三角形的高(寬)和左視圖寬相等即為3, ;② 和左視圖高相等為2;③
題型二求表面積
例2(2012高考·北京,7)某三棱錐的三視圖如圖所示,該三棱錐的表面積是( )
【分析】求面積關(guān)鍵要確定原幾何體形狀,即通
過三視圖畫出原幾何體。(為了方便,俯視圖標(biāo)字母后如圖8)
首先,確定原幾何體底面形狀。主視圖和左視圖均為三角形,故原幾何體是棱錐,且棱錐的底面輪廓就是俯視圖三角形輪廓,即原幾何體是三棱錐,其底面輪廓為△ABC,如圖9所示
②然后,找出頂點P的位置,三棱錐形狀就確定了。由俯視圖可知△ABC內(nèi)只有一條線,則頂點在一定在點D或C的正上方(否則,俯視圖投影不可能存在線段DC,讀者可以舉反例驗證);又左視圖為直角三角形,且直角在左邊,故頂點一定只能在點D正上方(如果頂點P不在D的正上方,則就在C正上方,其左視圖一定不是題中的形狀,讀者可自行舉例驗證)。因此原幾何體如圖10所示,再反過來驗證其三視圖是否如圖所示,最終確定是圖10
圖10中,顯然PD⊥平面ABC,線段DC即PC
在底面上的投影,亦即和圖8中俯視圖上的線段DC是同一條。由主視圖可知,DA=2,DB=3,PD=4(三棱錐的高等于主視圖高)
此題即轉(zhuǎn)換成,已知一個三棱錐P-ABC中,
DA=2,DB=3,BC=4,PD=4,且AB⊥BC,PD⊥
平面ABC,求此三棱錐的面積
⑤分別求每個面面積,再相加得, ,
即答案選B.
【小結(jié)】此類題解題關(guān)鍵
首先,找原幾何體,俯視圖為底面形狀
然后,由俯視圖、主視圖、側(cè)視圖找頂點
A.俯視圖內(nèi)有多條線段:頂點在內(nèi)部線段交點正上方(如圖11所示,頂點一定在點D正上方)
B.俯視圖內(nèi)有一條線段:頂點只有兩種情況
(如圖12,頂點一定在點D或者B的正上方)
C.俯視圖內(nèi)無線段:頂點在三角形頂點上
(如圖13,頂點一定在點A或B或C的正上方)
頂點確定后,逆向驗證該猜想是否正確。
再根據(jù)三個視圖的關(guān)系,弄清楚各邊數(shù)量關(guān)系
由三視圖求表面積就變成已知一個棱錐和已
知條件,求其表面積的題型
練習(xí)2(2009.海南,寧夏,11)一個棱錐的三視
圖如圖,則該棱錐的全面積(單位:cm?)為( )
【分析】①由圖可知,原幾何體是三棱錐,底面
是邊長為6的等腰直角三角形
②如圖15,是俯視圖標(biāo)字母后的圖。因為三角形內(nèi)部只有一條線段,因此三棱錐頂點一定在點D或B的正上方;又結(jié)合主視圖和左視圖可知,頂點不可能在點B正上方,因此一定在點D正上方。
原幾何體如圖16中,PD⊥平面ABC,PD=4(三
棱錐高等于主視圖高),AB=BC=6,△ABC為等腰直角三角形;DG⊥BC,且DG=3,同理可知DH=3。題轉(zhuǎn)化成已知上面的條件,求該三棱錐全面積
終選擇答案A
練習(xí)3 (2011高考北京)某四面體三視圖如圖17所
示,該四面體四個面的面積中最大的是( )
【分析】觀察俯視圖,三角形內(nèi)部無線段,故三棱錐頂點一定在三角形三頂點正上方。右分析主視圖和側(cè)視圖可知,如圖18所示,頂點只能在點A正上方,PA⊥平面ABC,PA=4,AB=4,BC=3,且AB⊥BC。分析得△PAC的面積最大為10,故選C以上從求棱錐體積和面積兩方面舉例分析,雖然三視圖考察方式靈活多樣,但均以課本為基礎(chǔ),對學(xué)生空間想象、推理論證、數(shù)形結(jié)合能力的考察永遠(yuǎn)不變。希望同學(xué)們在平時學(xué)習(xí)中,多總結(jié)多觀察,深入透徹的理解每一道題的解題思路,以求以不變應(yīng)萬變。
參考文獻:
[1] 齊邦交.劉 怡.劉世勤.高考熱點——三視圖.數(shù)學(xué)教學(xué)研究[J].2011年4月,第30卷第4期.
[2] 戴 三.一道與三視圖相關(guān)習(xí)題的錯解剖析.數(shù)學(xué)通報[J].2008年第47卷第5期,P39.
[3] 楊要蘭.三視圖考點分析.高中數(shù)學(xué)教與學(xué)[I].2012年第二期P26-28.
[4] 危 偉.一個三視圖問題的再探究.數(shù)學(xué)通報[J].2009年第48卷第5期,P60-61.
[5] 祝要輝.從圖形轉(zhuǎn)換中發(fā)現(xiàn)三視圖問題的思路.福建中學(xué)數(shù)學(xué)[J]
[6] 方華輝.高考中的三視圖問題.河北理科教學(xué)研究[J].2012年第6期,P29,30
摘 要:三視圖是高中數(shù)學(xué)新課程新增內(nèi)容之一,也是高考熱點題型。關(guān)于三視圖,主要有兩種考查形式:一是根據(jù)給定幾何體判斷或補畫視圖,二是由三視圖想象出原幾何體,進而計算它的面積或體積。
關(guān)鍵詞:解題思路
中圖分類號:G642 文獻標(biāo)識碼:B 文章編號:1002-7661(2014)17-010-02
三視圖是高中數(shù)學(xué)新課程新增內(nèi)容之一,也是高考熱點題型。關(guān)于三視圖,主要有兩種考查形式:一是根據(jù)給定幾何體判斷或補畫視圖,二是由三視圖想象出原幾何體,進而計算它的面積或體積。
筆者在分析第二種考查形式時發(fā)現(xiàn),有一種和棱錐相關(guān)的題型,學(xué)生理解不到位,且各種參考答案講解不夠詳細(xì),導(dǎo)致學(xué)生一知半解。因此本文的目的是通過研究高考題,對此類問題詳細(xì)分析,以期學(xué)生透徹領(lǐng)悟其中的緣由。
這類題最大特點有二:第一,給出三視圖求原幾何體的面積或體積;第二,主視圖和左視圖都是三角形,而俯視圖為三角形或四邊形。
在分析此類題目前,有必要搞清楚幾個概念。
必備知識
1、三視圖
從某一角度觀察一個物體時,看到的圖象叫做物體的一個視圖。視圖分為三種:
2、投影
上面提到的投影是正投影,為此我們先理解什么是投影,什么又是正投影。
①投影:光照射在物體上,在其后面屏幕上形成的物體的影子就是物體的投影。
③三視圖解題中,關(guān)鍵是理解線的投影規(guī)律
3、三視圖中的幾種關(guān)系
①三種視圖之間的關(guān)系
②三視圖與原幾何體的關(guān)系
例談解題思路
題型一求體積
例1(2012高考·全國課標(biāo),7)如圖,在網(wǎng)格紙上小正方形的邊長為1,粗線畫出的是某幾何體的三視圖,則此幾何體的體積為( )
A.6 B.9
C.12 D.18
【分析】①此題主視圖、左視圖都是三角形,故原幾何圖形是棱錐。已學(xué)知識可知,棱錐的體積 ,故求原幾何體體積的關(guān)鍵是確定底面積和高。②因為俯視圖是原幾何體底面輪廓,故原幾何體底面積 ③因為主視圖、左視圖的高是原幾何體的高,原幾何體的高 ④故 ,原題選B.
【小結(jié)】①棱錐求體積,關(guān)鍵找底面積和高,即 ;② 由俯視圖+“長對正,高平齊,寬相等”口訣聯(lián)合得出;③ 與主視圖、左視圖高相等
練習(xí)1(2009高考,遼寧,理15文16)
設(shè)某個幾何體的三
視圖如下(尺寸的
長度單位為m),
則該幾何體的
體積為___m?.
【提示】①底面三角形的高(寬)和左視圖寬相等即為3, ;② 和左視圖高相等為2;③
題型二求表面積
例2(2012高考·北京,7)某三棱錐的三視圖如圖所示,該三棱錐的表面積是( )
【分析】求面積關(guān)鍵要確定原幾何體形狀,即通
過三視圖畫出原幾何體。(為了方便,俯視圖標(biāo)字母后如圖8)
首先,確定原幾何體底面形狀。主視圖和左視圖均為三角形,故原幾何體是棱錐,且棱錐的底面輪廓就是俯視圖三角形輪廓,即原幾何體是三棱錐,其底面輪廓為△ABC,如圖9所示
②然后,找出頂點P的位置,三棱錐形狀就確定了。由俯視圖可知△ABC內(nèi)只有一條線,則頂點在一定在點D或C的正上方(否則,俯視圖投影不可能存在線段DC,讀者可以舉反例驗證);又左視圖為直角三角形,且直角在左邊,故頂點一定只能在點D正上方(如果頂點P不在D的正上方,則就在C正上方,其左視圖一定不是題中的形狀,讀者可自行舉例驗證)。因此原幾何體如圖10所示,再反過來驗證其三視圖是否如圖所示,最終確定是圖10
圖10中,顯然PD⊥平面ABC,線段DC即PC
在底面上的投影,亦即和圖8中俯視圖上的線段DC是同一條。由主視圖可知,DA=2,DB=3,PD=4(三棱錐的高等于主視圖高)
此題即轉(zhuǎn)換成,已知一個三棱錐P-ABC中,
DA=2,DB=3,BC=4,PD=4,且AB⊥BC,PD⊥
平面ABC,求此三棱錐的面積
⑤分別求每個面面積,再相加得, ,
即答案選B.
【小結(jié)】此類題解題關(guān)鍵
首先,找原幾何體,俯視圖為底面形狀
然后,由俯視圖、主視圖、側(cè)視圖找頂點
A.俯視圖內(nèi)有多條線段:頂點在內(nèi)部線段交點正上方(如圖11所示,頂點一定在點D正上方)
B.俯視圖內(nèi)有一條線段:頂點只有兩種情況
(如圖12,頂點一定在點D或者B的正上方)
C.俯視圖內(nèi)無線段:頂點在三角形頂點上
(如圖13,頂點一定在點A或B或C的正上方)
頂點確定后,逆向驗證該猜想是否正確。
再根據(jù)三個視圖的關(guān)系,弄清楚各邊數(shù)量關(guān)系
由三視圖求表面積就變成已知一個棱錐和已
知條件,求其表面積的題型
練習(xí)2(2009.海南,寧夏,11)一個棱錐的三視
圖如圖,則該棱錐的全面積(單位:cm?)為( )
【分析】①由圖可知,原幾何體是三棱錐,底面
是邊長為6的等腰直角三角形
②如圖15,是俯視圖標(biāo)字母后的圖。因為三角形內(nèi)部只有一條線段,因此三棱錐頂點一定在點D或B的正上方;又結(jié)合主視圖和左視圖可知,頂點不可能在點B正上方,因此一定在點D正上方。
原幾何體如圖16中,PD⊥平面ABC,PD=4(三
棱錐高等于主視圖高),AB=BC=6,△ABC為等腰直角三角形;DG⊥BC,且DG=3,同理可知DH=3。題轉(zhuǎn)化成已知上面的條件,求該三棱錐全面積
終選擇答案A
練習(xí)3 (2011高考北京)某四面體三視圖如圖17所
示,該四面體四個面的面積中最大的是( )
【分析】觀察俯視圖,三角形內(nèi)部無線段,故三棱錐頂點一定在三角形三頂點正上方。右分析主視圖和側(cè)視圖可知,如圖18所示,頂點只能在點A正上方,PA⊥平面ABC,PA=4,AB=4,BC=3,且AB⊥BC。分析得△PAC的面積最大為10,故選C以上從求棱錐體積和面積兩方面舉例分析,雖然三視圖考察方式靈活多樣,但均以課本為基礎(chǔ),對學(xué)生空間想象、推理論證、數(shù)形結(jié)合能力的考察永遠(yuǎn)不變。希望同學(xué)們在平時學(xué)習(xí)中,多總結(jié)多觀察,深入透徹的理解每一道題的解題思路,以求以不變應(yīng)萬變。
參考文獻:
[1] 齊邦交.劉 怡.劉世勤.高考熱點——三視圖.數(shù)學(xué)教學(xué)研究[J].2011年4月,第30卷第4期.
[2] 戴 三.一道與三視圖相關(guān)習(xí)題的錯解剖析.數(shù)學(xué)通報[J].2008年第47卷第5期,P39.
[3] 楊要蘭.三視圖考點分析.高中數(shù)學(xué)教與學(xué)[I].2012年第二期P26-28.
[4] 危 偉.一個三視圖問題的再探究.數(shù)學(xué)通報[J].2009年第48卷第5期,P60-61.
[5] 祝要輝.從圖形轉(zhuǎn)換中發(fā)現(xiàn)三視圖問題的思路.福建中學(xué)數(shù)學(xué)[J]
[6] 方華輝.高考中的三視圖問題.河北理科教學(xué)研究[J].2012年第6期,P29,30
摘 要:三視圖是高中數(shù)學(xué)新課程新增內(nèi)容之一,也是高考熱點題型。關(guān)于三視圖,主要有兩種考查形式:一是根據(jù)給定幾何體判斷或補畫視圖,二是由三視圖想象出原幾何體,進而計算它的面積或體積。
關(guān)鍵詞:解題思路
中圖分類號:G642 文獻標(biāo)識碼:B 文章編號:1002-7661(2014)17-010-02
三視圖是高中數(shù)學(xué)新課程新增內(nèi)容之一,也是高考熱點題型。關(guān)于三視圖,主要有兩種考查形式:一是根據(jù)給定幾何體判斷或補畫視圖,二是由三視圖想象出原幾何體,進而計算它的面積或體積。
筆者在分析第二種考查形式時發(fā)現(xiàn),有一種和棱錐相關(guān)的題型,學(xué)生理解不到位,且各種參考答案講解不夠詳細(xì),導(dǎo)致學(xué)生一知半解。因此本文的目的是通過研究高考題,對此類問題詳細(xì)分析,以期學(xué)生透徹領(lǐng)悟其中的緣由。
這類題最大特點有二:第一,給出三視圖求原幾何體的面積或體積;第二,主視圖和左視圖都是三角形,而俯視圖為三角形或四邊形。
在分析此類題目前,有必要搞清楚幾個概念。
必備知識
1、三視圖
從某一角度觀察一個物體時,看到的圖象叫做物體的一個視圖。視圖分為三種:
2、投影
上面提到的投影是正投影,為此我們先理解什么是投影,什么又是正投影。
①投影:光照射在物體上,在其后面屏幕上形成的物體的影子就是物體的投影。
③三視圖解題中,關(guān)鍵是理解線的投影規(guī)律
3、三視圖中的幾種關(guān)系
①三種視圖之間的關(guān)系
②三視圖與原幾何體的關(guān)系
例談解題思路
題型一求體積
例1(2012高考·全國課標(biāo),7)如圖,在網(wǎng)格紙上小正方形的邊長為1,粗線畫出的是某幾何體的三視圖,則此幾何體的體積為( )
A.6 B.9
C.12 D.18
【分析】①此題主視圖、左視圖都是三角形,故原幾何圖形是棱錐。已學(xué)知識可知,棱錐的體積 ,故求原幾何體體積的關(guān)鍵是確定底面積和高。②因為俯視圖是原幾何體底面輪廓,故原幾何體底面積 ③因為主視圖、左視圖的高是原幾何體的高,原幾何體的高 ④故 ,原題選B.
【小結(jié)】①棱錐求體積,關(guān)鍵找底面積和高,即 ;② 由俯視圖+“長對正,高平齊,寬相等”口訣聯(lián)合得出;③ 與主視圖、左視圖高相等
練習(xí)1(2009高考,遼寧,理15文16)
設(shè)某個幾何體的三
視圖如下(尺寸的
長度單位為m),
則該幾何體的
體積為___m?.
【提示】①底面三角形的高(寬)和左視圖寬相等即為3, ;② 和左視圖高相等為2;③
題型二求表面積
例2(2012高考·北京,7)某三棱錐的三視圖如圖所示,該三棱錐的表面積是( )
【分析】求面積關(guān)鍵要確定原幾何體形狀,即通
過三視圖畫出原幾何體。(為了方便,俯視圖標(biāo)字母后如圖8)
首先,確定原幾何體底面形狀。主視圖和左視圖均為三角形,故原幾何體是棱錐,且棱錐的底面輪廓就是俯視圖三角形輪廓,即原幾何體是三棱錐,其底面輪廓為△ABC,如圖9所示
②然后,找出頂點P的位置,三棱錐形狀就確定了。由俯視圖可知△ABC內(nèi)只有一條線,則頂點在一定在點D或C的正上方(否則,俯視圖投影不可能存在線段DC,讀者可以舉反例驗證);又左視圖為直角三角形,且直角在左邊,故頂點一定只能在點D正上方(如果頂點P不在D的正上方,則就在C正上方,其左視圖一定不是題中的形狀,讀者可自行舉例驗證)。因此原幾何體如圖10所示,再反過來驗證其三視圖是否如圖所示,最終確定是圖10
圖10中,顯然PD⊥平面ABC,線段DC即PC
在底面上的投影,亦即和圖8中俯視圖上的線段DC是同一條。由主視圖可知,DA=2,DB=3,PD=4(三棱錐的高等于主視圖高)
此題即轉(zhuǎn)換成,已知一個三棱錐P-ABC中,
DA=2,DB=3,BC=4,PD=4,且AB⊥BC,PD⊥
平面ABC,求此三棱錐的面積
⑤分別求每個面面積,再相加得, ,
即答案選B.
【小結(jié)】此類題解題關(guān)鍵
首先,找原幾何體,俯視圖為底面形狀
然后,由俯視圖、主視圖、側(cè)視圖找頂點
A.俯視圖內(nèi)有多條線段:頂點在內(nèi)部線段交點正上方(如圖11所示,頂點一定在點D正上方)
B.俯視圖內(nèi)有一條線段:頂點只有兩種情況
(如圖12,頂點一定在點D或者B的正上方)
C.俯視圖內(nèi)無線段:頂點在三角形頂點上
(如圖13,頂點一定在點A或B或C的正上方)
頂點確定后,逆向驗證該猜想是否正確。
再根據(jù)三個視圖的關(guān)系,弄清楚各邊數(shù)量關(guān)系
由三視圖求表面積就變成已知一個棱錐和已
知條件,求其表面積的題型
練習(xí)2(2009.海南,寧夏,11)一個棱錐的三視
圖如圖,則該棱錐的全面積(單位:cm?)為( )
【分析】①由圖可知,原幾何體是三棱錐,底面
是邊長為6的等腰直角三角形
②如圖15,是俯視圖標(biāo)字母后的圖。因為三角形內(nèi)部只有一條線段,因此三棱錐頂點一定在點D或B的正上方;又結(jié)合主視圖和左視圖可知,頂點不可能在點B正上方,因此一定在點D正上方。
原幾何體如圖16中,PD⊥平面ABC,PD=4(三
棱錐高等于主視圖高),AB=BC=6,△ABC為等腰直角三角形;DG⊥BC,且DG=3,同理可知DH=3。題轉(zhuǎn)化成已知上面的條件,求該三棱錐全面積
終選擇答案A
練習(xí)3 (2011高考北京)某四面體三視圖如圖17所
示,該四面體四個面的面積中最大的是( )
【分析】觀察俯視圖,三角形內(nèi)部無線段,故三棱錐頂點一定在三角形三頂點正上方。右分析主視圖和側(cè)視圖可知,如圖18所示,頂點只能在點A正上方,PA⊥平面ABC,PA=4,AB=4,BC=3,且AB⊥BC。分析得△PAC的面積最大為10,故選C以上從求棱錐體積和面積兩方面舉例分析,雖然三視圖考察方式靈活多樣,但均以課本為基礎(chǔ),對學(xué)生空間想象、推理論證、數(shù)形結(jié)合能力的考察永遠(yuǎn)不變。希望同學(xué)們在平時學(xué)習(xí)中,多總結(jié)多觀察,深入透徹的理解每一道題的解題思路,以求以不變應(yīng)萬變。
參考文獻:
[1] 齊邦交.劉 怡.劉世勤.高考熱點——三視圖.數(shù)學(xué)教學(xué)研究[J].2011年4月,第30卷第4期.
[2] 戴 三.一道與三視圖相關(guān)習(xí)題的錯解剖析.數(shù)學(xué)通報[J].2008年第47卷第5期,P39.
[3] 楊要蘭.三視圖考點分析.高中數(shù)學(xué)教與學(xué)[I].2012年第二期P26-28.
[4] 危 偉.一個三視圖問題的再探究.數(shù)學(xué)通報[J].2009年第48卷第5期,P60-61.
[5] 祝要輝.從圖形轉(zhuǎn)換中發(fā)現(xiàn)三視圖問題的思路.福建中學(xué)數(shù)學(xué)[J]
[6] 方華輝.高考中的三視圖問題.河北理科教學(xué)研究[J].2012年第6期,P29,30