第1讲 空间几何体
1.以三视图为载体,考查空间几何体面积、体积的计算. 2.考查空间几何体的侧面展开图及简单的组合体问题.
热点一 三视图与直观图 1.一个物体的三视图的排列规则
俯视图放在正(主)视图的下面,长度与正(主)视图的长度一样,侧(左)视图放在正(主)视图的右面,高度与正(主)视图的高度一样,宽度与俯视图的宽度一样.即“长对正、高平齐、宽相等”.
2.由三视图还原几何体的步骤
一般先依据俯视图确定底面再利用正(主)视图与侧(左)视图确定几何体.
例1 (1)(2017届南昌模拟)一个四面体的顶点在空间直角坐标系O—xyz中的坐标分别是
?(0,0,0),(1,0,1),(0,1,1),??2,1,0?,绘制该四面体三视图时,按照如下图所示
?
?
的方向画正(主)视图,则得到侧(左)视图可以为( )
1
答案 B
解析 将四面体放在正方体中,得到如图四面体,得到如图的侧(左)视图,故选B.
(2)有一块多边形的菜地,它的水平放置的平面图形的斜二测直观图是直角梯形(如图所示),∠ABC=45°,AB=AD=1,DC⊥BC,则这块菜地的面积为________. 答案 2+2 2
解析 如图,在直观图中,过点A作AE⊥BC,垂足为点E,
则在Rt△ABE中,AB=1,∠ABE=45°,∴BE=而四边形AECD为矩形,AD=1, ∴EC=AD=1,∴BC=BE+EC=由此可还原原图形如图所示.
2
+1. 2
2. 2
在原图形中,A′D′=1,A′B′=2,B′C′=且A′D′∥B′C′,A′B′⊥B′C′,
1
∴这块菜地的面积为S=(A′D′+B′C′)·A′B′
21?22?
=×?1+1+?×2=2+. 2?22?
思维升华 空间几何体的三视图是从空间几何体的正面、左面、上面用平行投影的方法得到
2
+1, 2
的三个平面投影图,因此在分析空间几何体的三视图问题时,先根据俯视图确定几何体的底面,然后根据正(主)视图或侧(左)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.在还原空间几何体实际形状时,一般是以正(主)视图和俯视图为主,结合侧(左)视图进行综合考虑.
跟踪演练1 (1)(2017·河北省武邑中学模拟)已知某锥体的正(主)视图和侧(左)视图如图,则该锥体的俯视图不可能是( )
答案 D
解析 A项,该锥体是底面边长为2,高为3的正四棱锥. B项,该锥体为底面半径为1,高为3的圆锥.
C项,该锥体是底面为等腰直角三角形,高为3的三棱锥.
D项,由于该图形不满足三视图原则“宽相等”,所以不可能是该锥体的俯视图,故D项不符合题意. 故选D.
(2)(2017·衡阳联考)如图所示,三棱锥V-ABC的底面是以B为直角顶点的等腰直角三角形,侧面VAC与底面ABC垂直,若以垂直于平面
VAC的方向作为正(主)视图的方向,垂直于平面ABC的方向为俯视图
的方向,已知其正(主)视图的面积为23,则其侧(左)视图的面积是( ) A.3
2
B.3
C.23 D.3 答案 B
123
解析 设三棱锥的高为h,AB=BC=2a,则AC=2a,S正(主)视图=×2a×h=23?h=,
2a
1a23
S侧(左)视图=ah=×=3.
22a故选B.
热点二 几何体的表面积与体积
空间几何体的表面积和体积计算是高考中常见的一个考点,解决这类问题,首先要熟练掌握各类空间几何体的表面积和体积计算公式,其次要掌握一定的技巧,如把不规则几何体分割成几个规则几何体的技巧,把一个空间几何体纳入一个更大的几何体中的补形技巧. 例2 (1)(2017·江西省赣中南五校联考)如图,网格纸上小正方形的边长为1,粗线画出的是某几何体的三视图,则此几何体的体积为( )
A.12 B.18 C.24 D.30 答案 C
解析 还原几何体,该几何体是由三棱柱ABC—A′B′C′截去一个三棱锥
D—A′B′C′所得,如图所示.AC=3,AB=4,AA′=5,∠CAB=90°,
111
所以几何体的体积是V=×3×4×5-××3×4×3=24,故选C.
232(2)(2017·全国Ⅱ)如图,网格纸上小正方形的边长为1,粗实线画出的是
某几何体的三视图,该几何体由一平面将一圆柱截去一部分后所得,则该几何体的体积为( )
A.90π B.63π C.42π D.36π 答案 B
解析 方法一 (割补法)由几何体的三视图可知,该几何体是一个圆柱截去上面虚线部分所得.如图所示,将圆柱补全,并将圆柱从