仇招成
在豐富的圖形世界里,“點(diǎn)”的靈動(dòng)輕盈成就柔和的曲線之美,“線”的柔美形態(tài)造就“面”的恢弘大氣,點(diǎn)、線、面的完美集成構(gòu)就“體”的不同性格:可以剛硬、可以柔美、可以開放、可以封閉……在此,讓我們一起來回顧三視圖的解題要點(diǎn).
例1 (2017·揚(yáng)州)經(jīng)過圓錐頂點(diǎn)的截面的形狀可能是( ).
例2 (2004·宿遷)圖1是一塊帶有圓形空洞和方形空洞的木板,則下列物體中既可以堵住圓形空洞,又可以堵住方形空洞的是( ).
【解析】因圓錐頂點(diǎn)到底面圓周上任一點(diǎn)的連線段(母線)相等,故例1中B正確.
根據(jù)三視圖知識(shí),圓柱的主視圖(左視圖)是矩形,可以堵住方形空洞,圓柱的俯視圖是圓,可以堵住圓形空洞,故例2中B正確.
【說明】三視圖就是主視圖、左視圖、俯視圖的總稱.一個(gè)視圖只能反映物體的一個(gè)方位的形狀,不能完整反映物體的結(jié)構(gòu)形狀.
一個(gè)平面與一個(gè)幾何體相交所截得的圖形叫做截面.截面的形狀隨截法的不同而改變,一般的截面與幾何體的幾個(gè)面相交就得到幾條交線,截面就是幾邊形.
三視圖和截面在方法、角度上是不同的.我們需要根據(jù)具體要求來確定平面圖形的“形狀”.
(1)寫出這個(gè)幾何體的名稱;
(2)任意畫出這個(gè)幾何體的一種表面展開圖;
(3)若俯視圖中正三角形的邊長(zhǎng)為4cm,左視圖中長(zhǎng)方形的高為10cm,求這個(gè)幾何體的側(cè)面積.
【解析】(1)只有棱柱的主視圖和左視圖才能出現(xiàn)長(zhǎng)方形,根據(jù)俯視圖是三角形,可得到此幾何體為三棱柱;
(2)應(yīng)該會(huì)出現(xiàn)3個(gè)長(zhǎng)方形,2個(gè)三角形;(圖略)
(3)側(cè)面積為3個(gè)長(zhǎng)方形,計(jì)算出一個(gè)長(zhǎng)方形的面積,乘3即可(3×10×4=120cm2).
【說明】以“簡(jiǎn)單幾何體的三個(gè)視圖”為中心,我們通過想象、模擬、分析、推理,感受三視圖與簡(jiǎn)單幾何體之間的相互轉(zhuǎn)化,體驗(yàn)二維與三維空間相互轉(zhuǎn)換關(guān)系.我們除了要關(guān)注“形狀”“位置”(方位)外,還需關(guān)注“數(shù)量”關(guān)系,即主視圖和俯視圖的長(zhǎng)相等;主視圖和左視圖的高相等;左視圖和俯視圖的寬相等.
例4 把邊長(zhǎng)為2cm的6個(gè)相同正方體擺成如圖3的形狀.
(1)畫出該幾何體的主視圖、左視圖、俯視圖;
(2)試求出其表面積;
(3)如果在這個(gè)幾何體上再添加一些相同的小正方體,并保持這個(gè)幾何體的左視圖和俯視圖不變,那么最多可以再添加__________個(gè)小正方體.
【解析】(1)
(2)計(jì)算出三視圖(平面圖形)的面積和,然后乘2,再加2個(gè)正方形的面積(從三個(gè)方向都看不見的部分)即可:2×[2×2×(4+3+5)]+2×2×2=104cm2.
(3)利用左視圖和俯視圖不變,得出可以添加小正方體的位置.故最多可以再添加2個(gè)小正方體.
【說明】幾何體的三視圖從微觀和局部反映了幾何體的結(jié)構(gòu)和大小,對(duì)于簡(jiǎn)單的幾何體或組合體的表(側(cè))面積,可利用三視圖中隱含的幾何條件,直接計(jì)算幾何體表面的所有平面圖形的面積和即可(注意:避免重復(fù)計(jì)算和漏算).
一般來說,已知三視圖可以確定一個(gè)幾何體,但已知兩個(gè)視圖不一定能確定幾何體.在三個(gè)視圖中,俯視圖最重要,它可以直接確定底層有幾個(gè)正方體,再由主視圖、左視圖確定幾層數(shù)及每層的個(gè)數(shù).具體方法如下:
(1)由俯視圖、左視圖(主視圖)來確定小正方體個(gè)數(shù):
以例4第(3)問為例:①先復(fù)制一張俯視圖,俯視圖的左方(下方)標(biāo)注左視圖(主視圖)所看到的小正方體的最高層數(shù);將這些數(shù)字填入所在行(列)的每一個(gè)方格,則可得到這個(gè)幾何體所需最多的小正方體的塊數(shù);②將每行(列)上數(shù)字只留一個(gè),其余的均改為1,這樣就可以確定最少需要的小正方體的塊數(shù).
(2)由主視圖、左視圖來確定小正方體個(gè)數(shù):
還是以例4的主視圖、左視圖為例:
①先根據(jù)主視圖和左視圖確定俯視圖最大是2×3的方格;
在方格下方、左方分別標(biāo)上主視圖、左視圖所看到的小正方體的最高層數(shù).然后,在方格中填入所在行、列上的較小數(shù)字,那么就可以確定這個(gè)幾何體所需最多小正方體的塊數(shù)(如圖2所示).
②在方格中尋找所在行和列方向上的數(shù)字一樣的方格,取相同的數(shù)字填入方格,這樣就可以確定最少需要的小正方體的塊數(shù)(如圖3所示).
(作者單位:江蘇省南京市第二十九中學(xué)初中部)endprint