
8.2 立體圖形的直觀圖
用斜二測(cè)畫法畫水平放置的平面圖形的直觀圖的步驟
(1)畫底面,這時(shí)使用平面圖形的斜二測(cè)畫法即可.(2)畫z′軸,z′軸過點(diǎn)O′,且與x′軸的夾角為90°,并畫出高線(與原圖高線相等,畫正棱柱時(shí)只需要畫側(cè)棱即可),連線成圖.(3)擦去輔助線,被遮線用虛線表示.
用斜二測(cè)畫法畫空間幾何體的直觀圖的步驟
畫幾何體的直觀圖時(shí),與畫平面圖形的直觀圖相比,只是多畫一個(gè)與x軸、y軸都垂直的z軸,并且使平行于z軸的線段的_________和_______都不變.
幾何體直觀圖的畫法規(guī)則
[知識(shí)解讀] 1.對(duì)斜二測(cè)畫法中“斜”“二測(cè)”的解讀“斜”是指在已知圖形的xOy平面內(nèi)與x軸垂直的線段,在直觀圖中均與x軸成45°或135°;“二測(cè)”是指兩種度量形式,即在直觀圖中,平行于x′軸或z′軸的線段長(zhǎng)度不變;平行于y′軸的線段長(zhǎng)度變?yōu)樵瓉淼囊话?斜二測(cè)畫法畫圖的關(guān)鍵是在原圖中找到?jīng)Q定圖形位置與形狀的點(diǎn),并在直觀圖中畫出.
2.在直觀圖中“變”的量與“不變”量(1)平面圖形用其直觀圖表示時(shí),一般說來,平行關(guān)系不變;(2)點(diǎn)的共線性不變,線的共點(diǎn)性不變,但角的大小有變化(特別是垂直關(guān)系有變化);(3)有些線段的度量關(guān)系也發(fā)生變化.因此圖形的形狀發(fā)生變化.斜二測(cè)畫法的位置特征與度量特征簡(jiǎn)記為:橫不變、縱折半,平行位置不改變.
畫正五邊形的直觀圖.[分析] (1)如何建立直角坐標(biāo)系.(2)確定不在坐標(biāo)軸上的點(diǎn).(3)建立坐標(biāo)系xOy后,B、E兩點(diǎn)不在坐標(biāo)軸上或平行于坐標(biāo)軸的直線上,故需作BG⊥x軸于G,EH⊥x軸于H.
[解析] (1)以正五邊形的中心為原點(diǎn)O,建立如圖(1)所示的直角坐標(biāo)系xOy,再建立如圖(2)所示的坐標(biāo)系x′O′y′,使∠x′O′y′=45°;
[歸納提升] 畫平面圖形的直觀圖的關(guān)鍵點(diǎn)畫水平放置的平面多邊形的直觀圖的關(guān)鍵是確定多邊形的頂點(diǎn)位置.頂點(diǎn)位置可以分為兩類:一類是在軸上或與軸平行的線段上;另一類是不在軸上且不在與軸平行的線段上,遇到這類頂點(diǎn)一般通過過此點(diǎn)作與軸平行的線段,將其轉(zhuǎn)化到與軸平行的線段上來確定.
【對(duì)點(diǎn)練習(xí)】? 畫邊長(zhǎng)為1 cm的正三角形的水平放置的直觀圖.[解析] (1)如圖所示,以BC邊所在直線為x軸,以BC邊上的高線AO所在直線為y軸,再畫對(duì)應(yīng)的x′軸與y′軸,兩軸相交于點(diǎn)O′,使∠x′O′y′=45°.
用斜二測(cè)畫法畫出六棱錐P-ABCDEF的直觀圖,其中底面ABCDEF是正六邊形,點(diǎn)P在底面的投影是正六邊形的中心O(尺寸自定).
[解析] 畫法:(1)畫六棱錐P-ABCDEF的底面.①在正六邊形ABCDEF中,取AD所在直線為x軸,對(duì)稱軸MN所在直線為y軸,兩軸相交于O(如圖1所示),畫相應(yīng)的x′軸和y′軸、z′軸,三軸交于O′,使∠x′O′y′=45°,∠x′O′z′=90°(如圖2所示).
(3)成圖.連接P′A′、P′B′、P′C′、P′D′、P′E′、P′F′,并擦去x′軸、y′軸、z′軸,便得到六棱錐P-ABCDEF的直觀圖P′-A′B′C′D′E′F′(圖3).
[歸納提升] 簡(jiǎn)單幾何體直觀圖的畫法規(guī)則:(1)畫軸:通常以高所在直線為z軸建系.(2)畫底面:根據(jù)平面圖形的直觀圖畫法確定底面.(3)確定頂點(diǎn):利用與z軸平行或在z軸上的線段確定有關(guān)頂點(diǎn).(4)連線成圖.
【對(duì)點(diǎn)練習(xí)】? 用斜二測(cè)畫法畫長(zhǎng)、寬、高分別是4 cm、3 cm、2 cm的長(zhǎng)方體ABCD-A′B′C′D′的直觀圖.[解析] (1)畫軸.如圖①所示,畫x軸、y軸、z軸,三軸相交于點(diǎn)O,使∠xOy=45°,∠xOz=90°.
(4)成圖.順次連接A′、B′、C′、D′,并加以整理(擦掉輔助線,將被遮擋的線改為虛線),就得到長(zhǎng)方體的直觀圖(如圖②).
(2)如圖,矩形O′A′B′C′是水平放置的一個(gè)平面圖形的直觀圖,其中O′A′=6,O′C′=3,B′C′∥x′軸,則原平面圖形的面積為_______.[分析] 利用斜二測(cè)畫法的規(guī)則將直觀圖復(fù)原.
【對(duì)點(diǎn)練習(xí)】? (2019·河南省鄭州市檢測(cè))水平放置的正方形ABCO如圖所示,在平面直角坐標(biāo)系xOy中,點(diǎn)B的坐標(biāo)為(4,4),則由斜二測(cè)畫法畫出的該正方形的直觀圖中,頂點(diǎn)B′到x′軸的距離為_____.
如圖①所示,△ABC水平放置的直觀圖為△A′B′C′,∠B′A′C′=30°,∠A′C′B′=90°,請(qǐng)用作圖法畫出原△ABC,并量出△ABC的各內(nèi)角,∠BAC是否等于∠B′A′C′的2倍?∠BCA是否等于∠B′C′A′?
對(duì)斜二測(cè)畫法理解不透,導(dǎo)致判斷錯(cuò)誤.
[錯(cuò)解] ∠BAC=2∠B′A′C′,∠BCA=∠B′C′A′[錯(cuò)因分析] 錯(cuò)誤的原因是對(duì)斜二測(cè)畫法理解不透,在用斜二測(cè)畫法畫直觀圖時(shí),角的度數(shù)一般會(huì)發(fā)生變化,但這種變化并不是角的度數(shù)減小了一半,它的變化與角的兩邊的位置有關(guān).[正解] 如圖②所示,畫出直角坐標(biāo)系xOy,以點(diǎn)A為原點(diǎn).在直觀圖中過C′作C′D′∥O′y′軸,交A′B′于D′,在Ox軸上截取AB=A′B′,AD=A′D′.過D作DC∥Oy軸,使DC=2D′C′,連接AC,BC,則△ABC為原三角形.用量角器量出∠BAC,可以得出∠BAC≠60°,所以∠BAC≠2∠B′A′C′,∠BCA≠∠B′C′A′.
【對(duì)點(diǎn)練習(xí)】? 水平放置的△ABC,有一邊在水平線上,用斜二測(cè)畫法作出的直觀圖是正三角形A′B′C′,則△ABC是( )A.銳角三角形 B.直角三角形C.鈍角三角形 D.任意三角形[解析] 將△A′B′C′還原,由斜二測(cè)畫法知,△ABC為鈍角三角形.
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