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专题35 投影与视图-中考数学一轮复习精讲+热考题型(解析版)

 中小学知识学堂 2023-02-10 发布于云南

专题35 投影与视图

【知识要点】

知识点一 投影

一般地,用光线照射物体,在某个平面 (地面、墙壁等) 上得到的影子叫做物体的投影。照射光线叫做投影线,投影所在的平面叫做投影面

n  平行投影

概念:由平行光线形成的投影叫做平行投影。

特征:

1.等高的物体垂直地面放置时,如图1所示,在太阳光下,它们的影子一样长.
2.
等长的物体平行于地面放置时,如图2所示,它们在太阳光下的影子一样长,且影长等于物体本身的长度.


平行投影变化规律:

1.在不同时刻,同一物体的影子的方向和大小可能不同.不同时刻,物体在太阳光下的影子的大小在变,方向也在改变,就北半球而言,从早晨到傍晚,物体影子的指向是:西→西北→北→东北→东,影长也是由长变短再变长.

2.在同一时刻,不同物体的物高与影长成正比例. 即:

.
利用上面的关系式可以计算高大物体的高度,比如旗杆的高度等.
注意:利用影长计算物高时,要注意的是测量两物体在同一时刻的影长.

n  中心投影

概念:同一点 (点光源) 发出的光线形成的投影叫做中心投影。
特征:

1.等高的物体垂直地面放置时,如图1所示,在灯光下,离点光源近的物体它的影子短,离点光源远的物体它的影子长.
             
2等长的物体平行于地面放置时,如图2所示.一般情况下,离点光源越近,影子越长;离点光源越远,影子越短,但不会比物体本身的长度还短.
考查题型(求点光源的位置)

点光源、物体边缘上的点以及它在影子上的对应点在同一条直线上,根据其中两个点,就可以求出第三个点的位置.

中心投影与平行投影的区别与联系:

n  正投影

正投影的定义:如图所示,图(1)中的投影线集中于一点,形成中心投影;图(2)(3)中,投影线互相平行,形成平行投影;图(2)中,投影线斜着照射投影面;图(3)中投影线垂直照射投影面(即投影线正对着投影面),我们也称这种情形为投影线垂直于投影面.像图(3)这样,投影线垂直于投影面产生的投影叫做正投影.


1.
线段的正投影分为三种情况.如图所示.
             

  线段AB平行于投影面P时,它的正投影是线段A1B1,与线段AB的长相等;、

  线段AB倾斜于投影面P时,它的正投影是线段A2B2,长小于线段AB的长;

  线段AB垂直于投影面P时,它的正投影是一个点.

2.平面图形正投影也分三种情况,如图所示.
            
①当平面图形平行于投影面Q时,它的正投影与这个平面图形的形状、大小完全相同,即正投影与这个平面图形全等;

②当平面图形倾斜于投影面Q时,平面图形的正投影与这个平面图形的形状、大小发生变化,即会缩小,是类似图形但不一定相似.
③当平面图形垂直于投影面Q时,它的正投影是直线或直线的一部分.

3.立体图形的正投影.
  物体的正投影的形状、大小与物体相对于投影面的位置有关,立体图形的正投影与平行于投影面且过立体图形的最大截面全等.

知识点二 三视图

三视图的概念:

视图概念:从某一角度观察一个物体时,所看到的图象叫做物体的一个视图.
正面、水平面和侧面概念:用三个互相垂直的平面作为投影面,其中正对我们的面叫做正面,正面下面的面叫做水平面,右边的面叫做侧面.
三视图概念:一个物体在三个投影面内同时进行正投影,在正面内得到的由前向后观察物体的视图,叫做主视图;在水平面内得到的由上向下观察物体的视图,叫做俯视图;在侧面内得到的由左向右观察物体的视图,叫做左视图.主视图、左视图、俯视图叫做物体的三视图.
三视图之间的关系

1.位置关系:三视图的位置是有规定的,主视图要在左边,它的下方应是俯视图,左视图在其右边,如图(1)所示.
             
2.大小关系:三视图之间的大小是相互联系的,遵循
主视图与俯视图的长对正,主视图与左视图的高平齐,左视图与俯视图的宽相等的原则.如图(2)所示.

画几何体三视图的基本方法:
画一个几何体的三视图时,要从三个方面观察几何体,具体画法如下:
1.确定主视图的位置,画出主视图;
2.在主视图的正下方画出俯视图,
注意与主视图“长对正
3.在主视图的正右方画出左视图,
注意与主视图“高平齐与俯视图“宽相等.
注意:几何体上被其他部分遮挡而看不见的部分的轮廓线应画成虚线.

由三视图想象几何体的形状
  由三视图想象几何体的形状,首先应分别根据主视图、俯视图和左视图想象主体图的前面、上面和左侧面,然后综合起来考虑整体图形.
利用三视图计算几何体面积

利用三视图先想象出实物形状,再进一步画出展开图,然后计算面积。

【考查题型】

考查题型一 与平行投影有关的计算

典例1.(贵州贵阳市·中考真题)在下列四幅图形中,能表示两棵小树在同一时刻阳光下影子的图形的可能是(   

AfigureBfigureCfigureDfigure

【答案】D

【提示】根据太阳光下的影子的特点:(1)同一时刻,太阳光下的影子都在同一方向;(2)太阳光线是平行的,太阳光下的影子与物体高度成比例,据此逐项判断即可.

【详解】选项AB中,两棵小树的影子的方向相反,不可能为同一时刻阳光下的影子,则选项AB错误

选项C中,树高与影长成反比,不可能为同一时刻阳光下的影子,则选项C错误

选项D中,在同一时刻阳光下,影子都在同一方向,且树高与影长成正比,则选项D正确故选:D

变式1-1.(山西晋中市一模)eqId99a3187c2b8f4bcc9703c74c3b72f1f3eqId66d409c343f04cfda647f9bfc7da6b2a是直立在水平地面上的两根立柱,eqId2a2177d3456a4c69b6f0186b99fe5f9b米,某一时刻测得在阳光下的投影eqId42f1c02cc510489799ed224c945a27d2米,同时,测量出eqId66d409c343f04cfda647f9bfc7da6b2a在阳光下的投影长为6米,则eqId66d409c343f04cfda647f9bfc7da6b2a的长为(   

AeqId6ced90f3d54c4a808739cc0ac0aab33b  BeqId4da93da7609b468b8b402356c32e0382  CeqIdc01ce533903e40babea15183683f0bf4  DeqIdc1175c0e1acd4b93ac1736b24c9c0fe3

【答案】B

【提示】根据在同一时刻,不同物体的物高和影长成比例,构建方程即可解决问题.

【详解】解:如图,在测量AB的投影时,同时测量出DE在阳光下的投影长EF6m

∵△ABC∽△DEFAB=7mBC=4mEF=6m

figure

eqIdd1f6ff930227401288cdf1ff2dea4ea7

eqId37f6777d0d5f4d3583399ad4659a92c9

DE=eqId4da93da7609b468b8b402356c32e0382m

故选:B

变式1-2.(甘肃张掖市模拟)下面是一天中四个不同时刻两个建筑物的影子:

figure

将它们按时间先后顺序进行排列,正确的是(  

A③④②①   B②④③①   C③④①②   D③①②④

【答案】C

【提示】根据影子变化规律可知道时间的先后顺序.

【详解】解:从早晨到傍晚物体的指向是:西-西北--东北-东,影长由长变短,再变长.所以正确的是③④①②.故选:C

考查题型二 与中心投影有关的计算

典例2.(银川二模)如图,晚上小亮在路灯下散步,在小亮由A处径直走到B处这一过程中,他在地上的影子(  )

figure

A.逐渐变短    B.先变短后变长

C.先变长后变短    D.逐渐变长

【答案】B

【提示】小亮由A处径直路灯下,他得影子由长变短,再从路灯下到B处,他的影子则由短变长.

【详解】晚上小亮在路灯下散步,在小亮由A处径直走到B处这一过程中,他在地上的影子先变短,再变长.

故选B

变式2-1.(盐城市三模)如图,位似图形由三角板与其在灯光照射下的中心投影组成,已知灯到三角板的距离与灯到墙的距离的比为eqId77315ef2c1474fb49dbca28c9c6aea02,且三角板的一边长为eqIdfe228a9adc1a4ac4a9c49e064cd4f8b1,则投影三角形的对应边长为(   

figure

AeqIdc179a0f9564c498294e912fab8336661    BeqId2398f44087004930919ae31915d96dc6  CeqIdfe228a9adc1a4ac4a9c49e064cd4f8b1   DeqIda6d43d677d6446a5b396e087a291c497

【答案】A

【提示】根据位似图形的性质得出相似比为25,则对应边的比为25,即可得出投影三角形的对应边长.

【详解】由于三角板与其在灯光照射下的投影是位似图形,且相似比为eqIdb30c9ad9d20c4e03ae7d0007c17e9007,三角板的一边长为eqIdfe228a9adc1a4ac4a9c49e064cd4f8b1,所以投影三角形的对应边长为eqId3e6dc27ef66c429ca691dd196ef461f8.

故选A.

变式2-2.(辽宁沈阳市模拟)如图,在直角坐标系中,点P22)是一个光源.木杆AB两端的坐标分别为(01),(31).则木杆ABx轴上的投影长为(  )

figure

A3   B5   C6   D7

【答案】C

【提示】利用中心投影,延长PAPB分别交x轴于A′B′,作PEx轴于E,交ABD,如图,证明PAB∽△PA′B′,然后利用相似比可求出A'B'的长.

【详解】延长PAPB分别交x轴于AB,作PEx轴于E,交ABD,如图

figure

P22),A01),B31).

PD1PE2AB3

ABAB

∴△PAB∽△PAB

eqId0530aad0fe464359917d081f8d66f058,即eqId4934e586f5b448849e3fa7976971853b

AB6

故选:C

考查题型三 确定正投影的图像

典例3.(南通市三模)把一个正六棱柱如图摆放,光线由上向下照射此正六棱柱时的正投影是(  )

figure

Afigure    Bfigure   Cfigure    Dfigure

【答案】A

【解析】

根据平行投影特点以及图中正六棱柱的摆放位置即可求解.

把一个正六棱柱如图摆放,光线由上向下照射此正六棱柱时的正投影是正六边形.

变式3-1.(河北邢台市二模)如图,光线由上向下照射正五棱柱时的正投影是( 

figure

Afigure    Bfigure    Cfigure  Dfigure

【答案】C

【提示】根据正投影特点以及图中正五棱柱的摆放位置即可求解.

【详解】光线由上向下照射正五棱柱时的正投影与俯视图一致.故选C

变式3-2.(福州模拟)如图,水杯的杯口与投影面平行,投影线的几方向如箭头所示,它的正投影是(   

figure

Afigure    Bfigure   Cfigure  Dfigure

【答案】D

【提示】水杯的杯口与投影面平行,即与光线垂直,则它的正投影图有圆形.

【详解】解:依题意,光线是垂直照下的,它的正投影图有圆形,只有D符合,

故选D

考查题型四 判断几何体的三视图

典例4.(辽宁朝阳市·中考真题)如图所示的主视图对应的几何体是(   

figure

Afigure    Bfigure  Cfigure   Dfigure

【答案】B

【提示】根据主视图是在正面内得到的由前向后观察物体的视图,逐一判断即可.

【详解】A:的主视图为figure,故此选项错误;

B:的主视图为figure,故此选项正确;

C:的主视图为figure,故此选项错误;

D:的主视图为figure,故此选项错误;

答案故选B

变式4-1.(广东广州市·中考真题)如图所示的圆锥,下列说法正确的是( 

figure

A.该圆锥的主视图是轴对称图形

B.该圆锥的主视图是中心对称图形

C.该圆锥的主视图既是轴对称图形,又是中心对称图形

D.该圆锥的主视图既不是轴对称图形,又不是中心对称图形

【答案】A

【提示】首先判断出圆锥的主视图,再根据主视图的形状判断是轴对称图形,还是中心对称图形,从而可得答案.

【详解】解:圆锥的主视图是一个等腰三角形,

所以该圆锥的主视图是轴对称图形,不是中心对称图形,故A正确,

该圆锥的主视图是中心对称图形,故B错误,

该圆锥的主视图既是轴对称图形,又是中心对称图形,故C错误,

该圆锥的主视图既不是轴对称图形,又不是中心对称图形,故D错误,

故选A

变式4-2.(广东深圳市·中考真题)下列哪个图形,主视图、左视图和俯视图相同的是(  

figure    figure figure figure

A.圆锥    B.圆柱    C.三棱柱   D.正方体

【答案】D

【提示】分别得出圆锥体、圆柱体、三棱柱、正方体的三视图的形状,再判断即可.

【详解】解:圆锥的主视图、左视图都是等腰三角形,而俯视图是圆,因此选项A不符合题意;

圆柱体的主视图、左视图都是矩形,而俯视图是圆形,因此选项B不符合题意;

三棱柱主视图、左视图都是矩形,而俯视图是三角形,因此选项C不符合题意;

正方体的三视图都是形状、大小相同的正方形,因此选项D符合题意;

故选:D

考查题型五 画三视图

典例5.(河北中考真题)如图的两个几何体分别由7个和6个相同的小正方体搭成,比较两个几何体的三视图,正确的是(   

figure

A.仅主视图不同   B.仅俯视图不同

C.仅左视图不同    D.主视图、左视图和俯视图都相同

【答案】D

【提示】分别画出所给两个几何体的三视图,然后比较即可得答案.

【详解】第一个几何体的三视图如图所示:

figure

第二个几何体的三视图如图所示:

figure

观察可知这两个几何体的主视图、左视图和俯视图都相同,

故选D

变式5-1.(贵州毕节市·中考真题)下列图是由5个大小相同的小立方体搭成的几何体,主视图和左视图相同的是(  )

Afigure    Bfigure

Cfigure  Dfigure

【答案】D

【提示】根据从正面看得到的图形是主视图,从左边看得到的图形是左视图,可得答案.

【详解】

解:A、主视图是第一层三个小正方形,第二层左边一个小正方形,左视图是第一层两个小正方形,第二层左边一个小正方形,故A错误;
B
、主视图是第一层三个小正方形,第二层中间一个小正方形,左视图是第一层两个小正方形,第二层左边一个小正方形,故B错误;
C
、主视图是第一层两个小正方形,第二层右边一个小正方形,左视图是第一层两个小正方形,第二层左边一个小正方形,故C错误;
D
、主视图是第一层两个小正方形,第二层左边一个小正方形,左视图是第一层两个小正方形,第二层右边一个小正方形,故D正确;

故选D

变式5-2.(山东德州市·中考真题)如图1是用5个相同的正方体搭成的立体图形,若由图1变化至图2,则三视图中没有发生变化的是(   

figure

A.主视图  B.主视图和左视图

C.主视图和俯视图   D.左视图和俯视图

【答案】D

【提示】根据从上边看得到的图形是俯视图,从左边看得到的图形是左视图,可得答案.

【详解】解:从上边看得到的图形都是第一层一个小正方形,第二层是三个小正方形,从左边看第一层是两个小正方形,第二层左边一个小正方形,

故选:D

变式5-3.(黑龙江牡丹江市中考真题)如图是由5个立方块搭成的几何体的俯视图,小正方形中的数字表示该位置上的小立方块的个数,则这个几何体的主视图是(  

figure

Afigure    Bfigure  Cfigure    Dfigure

【答案】A

【提示】先细心观察原立体图形中正方体的位置关系,从正面看去,一共三列,左边有1竖列,有1个立方块;中间有2竖列,其中1列有2个立方块;右边是1竖列,有1个立方块;结合四个选项选出答案.

【详解】解:从正面看去,一共三列,左边有1竖列,中间有2竖列,其中1列有2个立方块,右边是1竖列.

故选:A

考查题型六 由三视图还原原图形

典例6.(内蒙古鄂尔多斯市·中考真题)已知某物体的三视图如图所示,那么与它对应的物体是eqId28fe7ea2cdd940a3890be5a8f24864c9  eqId1dff27163d4a47f3a3201b3b8d5ae407

figure

Afigure   Bfigure   Cfigure   Dfigure

【答案】B

【提示】本题可利用排除法解答.从俯视图看出这个几何体上面一个是圆,直径与下面的矩形的宽相等,故可排除ACD.

【详解】从上面物体的三视图看出这是一个圆柱体,故排除A选项,从俯视图看出是一个底面直径与长方体的宽相等的圆柱体,故CD选项不符合题意,

故选B

变式6-1.(山东烟台市·中考真题)如图,是一个几何体的三视图,则这个几何体是(   

figure

Afigure   Bfigure

Cfigure    Dfigure

【答案】B

【提示】结合三视图确定各图形的位置后即可确定正确的选项.

【详解】解:结合三个视图发现,这个几何体是长方体和圆锥的组合图形.

故选:B

变式6-2.(浙江中考真题)已知某几何体的三视图如图所示,则该几何体可能是(  )

figure

Afigure   Bfigure   Cfigure   Dfigure

【答案】A

【提示】主视图、左视图、俯视图是分别从物体正面、左面和上面看所得到的图形,从而得出答案.

【详解】主视图和左视图是三角形,

几何体是锥体,

俯视图的大致轮廓是圆,

该几何体是圆锥.

故选:A

变式6-3.(湖北荆门市·中考真题)如图是一个几何体的三视图,则该几何体的体积为(

figure

A1   B2   CeqId317ed84d205b4156847380f7e9f38b08  D4

【答案】A

【提示】由三视图易得此几何体为底面是一个等腰直角三角形的直三棱柱,根据体积=底面积×高,把相关数值代入即可求解.

【详解】

解:由三视图可确定此几何体为底面是一个等腰直角三角形的直三棱柱,等腰直角三角形的直角边长为1,高为2

则,等腰直角三角形的底面积eqId68f39fd1346f45c6a7e957fccac15c2f

体积=底面积×eqIdc7323af23af9460f9d1a2487f0901daf

故选:A

考查题型七 与三视图有关的计算问题

典例7.(江苏南通市·中考真题)如图是一个几体何的三视图(图中尺寸单位:cm),则这个几何体的侧面积为(  )

figure

A48πcm2   B24πcm2    C12πcm2   Dcm2

【答案】B

【提示】先判断这个几何体为圆锥,同时得到圆锥的母线长为8,底面圆的直径为6,然后利用扇形的面积公式计算这个圆锥的侧面积.

【详解】

解:由三视图得这个几何体为圆锥,圆锥的母线长为8,底面圆的直径为6

所以这个几何体的侧面积=eqId49b7b111d23b44a9990c2312dc3b7ed9×π×6×824πcm2).

故选:B

变式7-1.(四川中考真题)如图是一个几何体的三视图,根据图中所示数据计算这个几何体的表面积是(  )

figure

A20π  B18π   C16π   D14π

【答案】B

【提示】由几何体的三视图可得出原几何体为圆锥和圆柱组合体,根据图中给定数据求出表面积即可.

【详解】由几何体的三视图可得出原几何体为圆锥和圆柱组合体,且底面半径为eqIdbb9b138164ca4fd2885ab5eb660c19b0

这个几何体的表面积

=底面圆的面积+圆柱的侧面积+圆锥的侧面积

eqId05101b1fde094327af28a78f74e41507

=22π+2eqId125def3606544bc58ccdd097b4c3556a2eqId125def3606544bc58ccdd097b4c3556a2π+3eqId125def3606544bc58ccdd097b4c3556a2π=18π

故选:B

变式7-2.(四川达州市·中考真题)图2是图1中长方体的三视图,若用eqId1b7d8b87b50e4cfdbf89d48980209a52表示面积,eqId470d2c86a3704e0ea45ef84a4cea5aa4eqId41f789b154e54572a6361c1ab27ee5a3,则eqId12d1400f98c5403dbe4760646feea634   

figure    figure

AeqId1919613795c14d4398a79ad8aac5d0c2  BeqIde7fb66ac5db444baa7763e146a1a6291  CeqId3839bbfc30ca4437bebde74e4bb5e471  DeqIdd3b266da60b04980b50b4675e97fef1f

【答案】A

【提示】

直接利用已知视图的边长结合其面积得出另一边长,即可得出俯视图的边长进而得出答案.

【详解】

解:SeqIdb73620b91cfc4d51a8adde6bb928bd4bSeqId6140522cd1ba443d8f6437ba0b294b1e

主视图的长eqIdaec7d3e5984448dc9f6f13c45f492020,左视图的长eqIdeb810242530d4bcfb4a2df26e005d688

则俯视图的两边长分别为:eqId82abe7fb18084f0985ed76c6c758cc1eeqId266f99093e0b41599996f6991156373f

SeqId7c003f3dc8a647e38cc6e98dc3ed3b2d

故选:A

变式7-3.(青海中考真题)在一张桌子上摆放着一些碟子,从3个方向看到的3种视图如图所示,则这个桌子上的碟共有(   

figure

A4  B8  C12   D17

【答案】C

【提示】先根据俯视图得出碟子共有3摞,再根据主视图和俯视图得出每摞上碟子的个数,由此即可得.

【详解】由俯视图可知,碟子共有3

由主视图和左视图可知,这个桌子上碟子的摆放为eqIdedb9f12fadca43b7ace7501db4f098a0,其中,数字表示每摞上碟子的个数

则这个桌子上的碟共有eqId29146f5b134341159d3c9f72073b0ed3(个)

故选:C

变式7-4.(四川雅安市·中考真题)一个几何体由若干大小相同的小正方体组成,它的俯视图和左视图如图所示,那么组成该几何体所需小正方体的个数最少为(   

figure

A4   B5   C6   D7

【答案】B

【提示】在俯视打地基的前提下,结合左视图知俯视图上一行三个小正方体的上方(第2层)至少还有1个正方体,据此可得答案.

【详解】解:由俯视图与左视图知,该几何体所需小正方体个数最少分布情况如下图所示:

figure

所以组成该几何体所需小正方体的个数最少为5
故选:B

变式7-5(黑龙江鹤岗市·中考真题)如图,由若干个相同的小正方体搭成的一个几何体的主视图和左视图,则所需的小正方体的个数最多是(   

figure

AeqIddd4bf187d3fd47f6bcc24e568e09643e  BeqIdecb828cf922546bb9760e0ce5c95a9cb  CeqId401586f7a7f248b7904a4cfeaa2ed2f0  DeqId16fc2c4ac7e940cdad49c4a01d735579

【答案】B

【提示】这个几何体共有3层,由左视图可得第一层小正方体的最多个数,由主视图可得第二层小正方体的最多个数,以及第三层的最多个数,再相加即可.

【详解】解:由题意,由主视图有3层,2列,由左视图可知,第一层最多有4个,第二层最多2个,第三层最多1个,

所需的小正方体的个数最多是:4+2+1=7(个);

故选:B

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