空間幾何體的三視圖與直觀圖

§1.2空間幾何體的三視圖和直觀圖§中心投影與平行投影§空間幾何體的三視圖一、教材分析在上一節(jié)認(rèn)識空間幾何體結(jié)構(gòu)特征的基礎(chǔ)上，本節(jié)來學(xué)習(xí)空間幾何體的表示形式，以進(jìn)一步提高對空間幾何體結(jié)構(gòu)特征的認(rèn)識.主要內(nèi)容是：畫出空間幾何體的三視圖.比較準(zhǔn)確地畫出幾何圖形，是學(xué)好立體幾何的一個(gè)前提.因此，本節(jié)內(nèi)容是立體幾何的基礎(chǔ)之一，教學(xué)中應(yīng)當(dāng)給以充分的重視.畫三視圖是立體幾何中的基本技能，同時(shí)，通過三視圖的學(xué)習(xí)，可以豐富學(xué)生的空間想象力.“視圖”是將物體按正投影法向投影面投射時(shí)所得到的投影圖.光線自物體的前面向后投影所得的投影圖稱為“正視圖”，自左向右投影所得的投影圖稱為“側(cè)視圖”，自上向下投影所得的投影圖稱為“俯視圖”.用這三種視圖即可刻畫空間物體的幾何結(jié)構(gòu)，這種圖稱之為“三視圖”.教科書從復(fù)習(xí)初中學(xué)過的正方體、長方體……的三視圖出發(fā)，要求學(xué)生自己畫出球、長方體的三視圖；接著，通過“思考”提出了“由三視圖想象幾何體”的學(xué)習(xí)任務(wù).進(jìn)行幾何體與其三視圖之間的相互轉(zhuǎn)化是高中階段的新任務(wù)，這是提高學(xué)生空間想象力的需要，應(yīng)當(dāng)作為教學(xué)的一個(gè)重點(diǎn).三視圖的教學(xué)，主要應(yīng)當(dāng)通過學(xué)生自己的親身實(shí)踐，動手作圖來完成.因此，教科書主要通過提出問題，引導(dǎo)學(xué)生自己動手作圖來展示教學(xué)內(nèi)容.教學(xué)中，教師可以通過提出問題，讓學(xué)生在動手實(shí)踐的過程中學(xué)會三視圖的作法，體會三視圖的作用.對于簡單幾何體的組合體，在作三視圖之前應(yīng)當(dāng)提醒學(xué)生細(xì)心觀察，認(rèn)識了它的基本結(jié)構(gòu)特征后，再動手作圖.教材中的“探究”可以作為作業(yè)，讓學(xué)生在課外完成后，再把自己的作品帶到課堂上來展示交流.值得注意的問題是三視圖的教學(xué)，主要應(yīng)當(dāng)通過學(xué)生自己的親身實(shí)踐、動手作圖來完成.另外，教學(xué)中還可以借助于信息技術(shù)向?qū)W生多展示一些圖片，讓學(xué)生辨析它們是平行投影下的圖形還是中心投影下的圖形.二、教學(xué)目標(biāo)1．知識與技能（1）掌握畫三視圖的基本技能（2）豐富學(xué)生的空間想象力2．過程與方法主要通過學(xué)生自己的親身實(shí)踐，動手作圖，體會三視圖的作用。3．情感、態(tài)度與價(jià)值觀（1）提高學(xué)生空間想象力（2）體會三視圖的作用三、重點(diǎn)難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：畫出簡單組合體的三視圖，給出三視圖和直觀圖，還原或想象出原實(shí)際圖的結(jié)構(gòu)特征.教學(xué)難點(diǎn)：識別三視圖所表示的幾何體.四、課時(shí)安排1課時(shí)五、教學(xué)設(shè)計(jì)（一）導(dǎo)入新課思路1.能否熟練畫出上節(jié)所學(xué)習(xí)的幾何體？工程師如何制作工程設(shè)計(jì)圖紙？我們常用三視圖和直觀圖表示空間幾何體，三視圖是觀察者從三個(gè)不同位置觀察同一個(gè)幾何體而畫出的圖形；直觀圖是觀察者站在某一點(diǎn)觀察幾何體而畫出的圖形.三視圖和直觀圖在工程建設(shè)、機(jī)械制造以及日常生活中具有重要意義.本節(jié)我們將在學(xué)習(xí)投影知識的基礎(chǔ)上，學(xué)習(xí)空間幾何體的三視圖.教師指出課題：投影和三視圖.思路2.“橫看成嶺側(cè)成峰”，這說明從不同的角度看同一物體視覺的效果可能不同，要比較真實(shí)地反映出物體的結(jié)構(gòu)特征，我們可從多角度觀看物體，這堂課我們主要學(xué)習(xí)空間幾何體的三視圖.在初中，我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了正方體、長方體、圓柱、圓錐、球的三視圖（正視圖、側(cè)視圖、俯視圖），你能畫出空間幾何體的三視圖嗎？教師點(diǎn)出課題：投影和三視圖.（二）推進(jìn)新課、新知探究、提出問題①如圖1所示的五個(gè)圖片是我國民間藝術(shù)皮影戲中的部分片斷，請同學(xué)們考慮它們是怎樣得到的?圖1②通過觀察和自己的認(rèn)識,你是怎樣來理解投影的含義的?③請同學(xué)們觀察圖2的投影過程，它們的投影過程有什么不同？圖2④圖2（2）（3）都是平行投影，它們有什么區(qū)別？⑤觀察圖3，與投影面平行的平面圖形，分別在平行投影和中心投影下的影子和原圖形的形狀、大小有什么區(qū)別？圖3活動：①教師介紹中國的民間藝術(shù)皮影戲，學(xué)生觀察圖片.②從投影的形成過程來定義.③從投影方向上來區(qū)別這三種投影.④根據(jù)投影線與投影面是否垂直來區(qū)別.⑤觀察圖3并歸納總結(jié)它們各自的特點(diǎn).討論結(jié)果：①這種現(xiàn)象我們把它稱為是投影.②由于光的照射，在不透明物體后面的屏幕上可以留下這個(gè)物體的影子，這種現(xiàn)象叫做投影.其中，我們把光線叫做投影線，把留下物體影子的屏幕叫做投影幕.③圖2（1）的投影線交于一點(diǎn)，我們把光由一點(diǎn)向外散射形成的投影稱為中心投影；圖2（2）和（3）的投影線平行，我們把在一束平行光線照射下形成投影稱為平行投影.④圖2（2）中，投影線正對著投影面，這種平行投影稱為正投影；圖2（3）中，投影線不是正對著投影面，這種平行投影稱為斜投影.⑤在平行投影下，與投影面平行的平面圖形留下的影子和原平面圖形是全等的平面圖形；在中心投影下，與投影面平行的平面圖形留下的影子和原平面圖形是相似的平面圖形.以后我們用正投影的方法來畫出空間幾何體的三視圖和直觀圖.知識歸納：投影的分類如圖4所示.圖4提出問題①在初中，我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了正方體、長方體、圓柱、圓錐、球的三視圖，請你回憶三視圖包含哪些部分？②正視圖、側(cè)視圖和俯視圖各是如何得到的？③一般地，怎樣排列三視圖？④正視圖、側(cè)視圖和俯視圖分別是從幾何體的正前方、正左方和正上方觀察到的幾何體的正投影圖，它們都是平面圖形.觀察長方體的三視圖，你能得出同一個(gè)幾何體的正視圖、側(cè)視圖和俯視圖在形狀、大小方面的關(guān)系嗎？討論結(jié)果：①三視圖包含正視圖、側(cè)視圖和俯視圖.②光線從幾何體的前面向后面正投影，得到的投影圖叫該幾何體的正視圖（又稱主視圖）；光線從幾何體的左面向右面正投影，得到的投影圖叫該幾何體的側(cè)視圖（又稱左視圖）；光線從幾何體的上面向下面正投影，得到的投影圖叫該幾何體的俯視圖.③三視圖的位置關(guān)系：一般地，側(cè)視圖在正視圖的右邊；俯視圖在正視圖的下邊.如圖5所示.圖5④投影規(guī)律：（1）正視圖反映了物體上下、左右的位置關(guān)系，即反映了物體的高度和長度；俯視圖反映了物體左右、前后的位置關(guān)系，即反映了物體的長度和寬度；側(cè)視圖反映了物體上下、前后的位置關(guān)系，即反映了物體的高度和寬度.（2）一個(gè)幾何體的正視圖和側(cè)視圖高度一樣，正視圖和俯視圖長度一樣，側(cè)視圖和俯視圖寬度一樣，即正、俯視圖——長對正；主、側(cè)視圖——高平齊；俯、側(cè)視圖——寬相等.畫組合體的三視圖時(shí)要注意的問題：（1）要確定好主視、側(cè)視、俯視的方向，同一物體三視的方向不同，所畫的三視圖可能不同.（2）判斷簡單組合體的三視圖是由哪幾個(gè)基本幾何體生成的，注意它們的生成方式，特別是它們的交線位置.（3）若相鄰兩物體的表面相交，表面的交線是它們的分界線，在三視圖中，分界線和可見輪廓線都用實(shí)線畫出，不可見輪廓線，用虛線畫出.（4）要檢驗(yàn)畫出的三視圖是否符合“長對正、高平齊、寬相等”的基本特征，即正、俯視圖長對正；正、側(cè)視圖高平齊；俯、側(cè)視圖寬相等，前后對應(yīng).由三視圖還原為實(shí)物圖時(shí)要注意的問題：我們由實(shí)物圖可以畫出它的三視圖，實(shí)際生產(chǎn)中，工人要根據(jù)三視圖加工零件，需要由三視圖還原成實(shí)物圖，這要求我們能由三視圖想象它的空間實(shí)物形狀，主要通過主、俯、左視圖的輪廓線（或補(bǔ)充后的輪廓線）還原成常見的幾何體，還原實(shí)物圖時(shí)，要先從三視圖中初步判斷簡單組合體的組成，然后利用輪廓線（特別要注意虛線）逐步作出實(shí)物圖.（三）應(yīng)用示例思路1例1畫出圓柱和圓錐的三視圖.活動：學(xué)生回顧正投影和三視圖的畫法，教師引導(dǎo)學(xué)生自己完成.解：圖6（1）是圓柱的三視圖，圖6（2）是圓錐的三視圖.(1)(2)圖6點(diǎn)評：本題主要考查簡單幾何體的三視圖和空間想象能力.有關(guān)三視圖的題目往往依賴于豐富的空間想象能力.要做到邊想著幾何體的實(shí)物圖邊畫著三視圖，做到想圖（幾何體的實(shí)物圖）和畫圖（三視圖）相結(jié)合.變式訓(xùn)練說出下列圖7中兩個(gè)三視圖分別表示的幾何體.(1)(2)圖7答案：圖7（1）是正六棱錐；圖7（2）是兩個(gè)相同的圓臺組成的組合體.例2試畫出圖8所示的礦泉水瓶的三視圖.活動：引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識這種容器的結(jié)構(gòu)特征.礦泉水瓶是我們熟悉的一種容器，這種容器是簡單的組合體，其主要結(jié)構(gòu)特征是從上往下分別是圓柱、圓臺和圓柱.圖8圖9解：三視圖如圖9所示.點(diǎn)評：本題主要考查簡單組合體的三視圖.對于簡單空間幾何體的組合體，一定要認(rèn)真觀察，先認(rèn)識它的基本結(jié)構(gòu)，然后再畫它的三視圖.變式訓(xùn)練畫出圖10所示的幾何體的三視圖.圖10圖11答案：三視圖如圖11所示.思路2例1（2007安徽淮南高三第一次模擬，文16）如圖12甲所示，在正方體ABCD—A1B1C1D1中，E、F分別是AA1、C1D1的中點(diǎn)，G是正方形BCC1B1的中心，則四邊形AGFE在該正方體的各個(gè)面上的投影可能是圖12乙中的____________甲乙圖12活動：要畫出四邊形AGFE在該正方體的各個(gè)面上的投影，只需畫出四個(gè)頂點(diǎn)A、G、F、E在每個(gè)面上的投影，再順次連接即得到在該面上的投影，并且在兩個(gè)平行平面上的投影是相同的.分析：在面ABCD和面A1B1C1D1上的投影是圖12乙（1）；在面ADD1A1和面BCC1B1上的投影是圖12乙（2）；在面ABB1A1和面DCC1D1上的投影是圖12乙（答案：（1）（2）（3）點(diǎn)評：本題主要考查平行投影和空間想象能力.畫出一個(gè)圖形在一個(gè)平面上的投影的關(guān)鍵是確定該圖形的關(guān)鍵點(diǎn)，如頂點(diǎn)等，畫出這些關(guān)鍵點(diǎn)的投影，再依次連接即可得此圖形在該平面上的投影.如果對平行投影理解不充分，做該類題目容易出現(xiàn)不知所措的情形，避免出現(xiàn)這種情況的方法是依據(jù)平行投影的含義，借助于空間想象來完成.變式訓(xùn)練如圖13(1)所示，E、F分別為正方體面ADD′A′、面BCC′B′的中心，則四邊形BFD′E在該正方體的各個(gè)面上的投影可能是圖13(2)的___________.(1)(2)圖13分析：四邊形BFD′E在正方體ABCD—A′B′C′D′的面ADD′A′、面BCC′B′上的投影是C；在面DCC′D′上的投影是B；同理，在面ABB′A′、面ABCD、面A′B′C′D′上的投影也全是B.答案：BC例2（2007廣東惠州第二次調(diào)研，文2）如圖14所示，甲、乙、丙是三個(gè)立體圖形的三視圖，甲、乙、丙對應(yīng)的標(biāo)號正確的是（）甲乙丙圖14①長方體②圓錐③三棱錐④圓柱A.④③②B.②①③C.①②③D.③②④分析：由于甲的俯視圖是圓，則該幾何體是旋轉(zhuǎn)體，又因正視圖和側(cè)視圖均是矩形，則甲是圓柱；由于乙的俯視圖是三角形，則該幾何體是多面體，又因正視圖和側(cè)視圖均是三角形，則該多面體的各個(gè)面都是三角形，則乙是三棱錐；由于丙的俯視圖是圓，則該幾何體是旋轉(zhuǎn)體，又因正視圖和側(cè)視圖均是三角形，則丙是圓錐.答案：A點(diǎn)評：本題主要考查三視圖和簡單幾何體的結(jié)構(gòu)特征.根據(jù)三視圖想象空間幾何體，是培養(yǎng)空間想象能力的重要方式，這需要根據(jù)幾何體的正視圖、側(cè)視圖、俯視圖的幾何特征，想象整個(gè)幾何體的幾何特征，從而判斷三視圖所描述的幾何體.通常是先根據(jù)俯視圖判斷是多面體還是旋轉(zhuǎn)體，再結(jié)合正視圖和側(cè)視圖確定具體的幾何結(jié)構(gòu)特征，最終確定是簡單幾何體還是簡單組合體.變式訓(xùn)練1.圖15是一幾何體的三視圖，想象該幾何體的幾何結(jié)構(gòu)特征，畫出該幾何體的形狀.圖15圖16分析：由于俯視圖有一個(gè)圓和一個(gè)四邊形，則該幾何體是由旋轉(zhuǎn)體和多面體拼接成的組合體，結(jié)合側(cè)視圖和正視圖，可知該幾何體是上面一個(gè)圓柱，下面是一個(gè)四棱柱拼接成的組合體.答案：上面一個(gè)圓柱，下面是一個(gè)四棱柱拼接成的組合體.該幾何體的形狀如圖16所示.2.（2007山東高考，理3）下列幾何體各自的三視圖中，有且僅有兩個(gè)視圖相同的是（）圖17A.①②B.①③C.①④D.②④分析：正方體的三視圖都是正方形，所以①不符合題意，排除A、B、C.答案：D點(diǎn)評：雖然三視圖的畫法比較繁瑣，但是三視圖是考查空間想象能力的重要形式，因此是新課標(biāo)高考的必考內(nèi)容之一，足夠的空間想象能力才能保證順利解決三視圖問題.（四）知能訓(xùn)練1.下列各項(xiàng)不屬于三視圖的是（）A.正視圖B.側(cè)視圖C.后視圖D.俯視圖分析：根據(jù)三視圖的規(guī)定，后視圖不屬于三視圖.答案：C2.兩條相交直線的平行投影是（）A.兩條相交直線B.一條直線C.兩條平行直線D.兩條相交直線或一條直線圖18分析：借助于長方體模型來判斷，如圖18所示，在長方體ABCD—A1B1C1D1中，一束平行光線從正上方向下照射.則相交直線CD1和DC1在面ABCD上的平行投影是同一條直線CD，相交直線CD1和BD1在面ABCD上的平行投影是兩條相交直線CD和答案：D3.甲、乙、丙、丁四人分別面對面坐在一個(gè)四邊形桌子旁邊，桌上一張紙上寫著數(shù)字“9”，如圖19所示.甲說他看到的是“6”，乙說他看到的是“6”，丙說他看到的是“9”，丁說他看到的是“9”，則下列說法正確的是（）圖19A.甲在丁的對面，乙在甲的左邊，丙在丁的右邊B.丙在乙的對面，丙的左邊是甲，右邊是乙C.甲在乙的對面，甲的右邊是丙，左邊是丁D.甲在丁的對面，乙在甲的右邊，丙在丁的右邊分析：由甲、乙、丙、丁四人的敘述，可以知道這四人的位置如圖20所示，由此可得甲在丁的對面，乙在甲的右邊，丙在丁的右邊.圖20答案：D4.（2007廣東汕頭模擬，文3）如果一個(gè)空間幾何體的正視圖與側(cè)視圖均為全等的等邊三角形，俯視圖為一個(gè)圓及其圓心，那么這個(gè)幾何體為（）A.棱錐B.棱柱C.圓錐D.圓柱分析：由于俯視圖是一個(gè)圓及其圓心，則該幾何體是旋轉(zhuǎn)體，又因正視圖與側(cè)視圖均為全等的等邊三角形，則該幾何體是圓錐.答案：C5.（2007山東青島高三期末統(tǒng)考，文5）某幾何體的三視圖如圖21所示，那么這個(gè)幾何體是（）圖21A.三棱錐B.四棱錐C.四棱臺D.三棱臺分析：由所給三視圖可以判定對應(yīng)的幾何體是四棱錐.答案：B6.（2007山東濟(jì)寧期末統(tǒng)考，文5）用若干塊相同的小正方體搭成一個(gè)幾何體，該幾何體的三視圖如圖22所示，則搭成該幾何體需要的小正方體的塊數(shù)是（）圖22A.8B.7C.6D.5分析：由正視圖和側(cè)視圖可知，該幾何體有兩層小正方體拼接成，由俯視圖，可知最下層有5個(gè)小正方體，由側(cè)視圖可知上層僅有一個(gè)正方體，則共有6個(gè)小正方體.答案：C7.畫出圖23所示正四棱錐的三視圖.圖23分析：正四棱錐的正視圖與側(cè)視圖均為等腰三角形，俯視圖為正方形，對角線體現(xiàn)正四棱錐的四條側(cè)棱.答案：正四棱錐的三視圖如圖24.圖24（五）拓展提升問題：用數(shù)個(gè)小正方體組成一個(gè)幾何體，使它的正視圖和俯視圖如圖25所示，俯視圖中小正方形中的字母表示在該位置的小立方體的個(gè)數(shù).(1)你能確定哪些字母表示的數(shù)？(2)該幾何體可能有多少種不同的形狀？圖25分析：解決本題的關(guān)鍵在于觀察正視圖、俯視圖，利用三視圖規(guī)則中的“在三視圖中，每個(gè)視圖都反映物體兩個(gè)方向的尺寸.正視圖反映物體的上下和左右尺寸，俯視圖反映物體的前后和左右尺寸，側(cè)視圖反映物體的前后和上下尺寸”.又“正視圖與俯視圖長對正,正視圖與側(cè)視圖高平齊,俯視圖與側(cè)視圖寬相等”,所以，我們可以得到a=3,b=1,c=1,d,e,f中的最大值為2.解：(1)面對數(shù)個(gè)小立方體組成的幾何體，根據(jù)正視圖與俯視圖的觀察我們可以得出下列結(jié)論：①a=3,b=1,c=1;②d,e,f中的最大值為2.所以上述字母中我們可以確定的是a=3,b=1,c=1.(2)當(dāng)d,e,f中有一個(gè)是2時(shí)，有3種不同的形狀；當(dāng)d,e,f有兩個(gè)是2時(shí)，有3種不同的形狀；當(dāng)d,e,f都是2時(shí)，有一種形狀.所以該幾何體可能有7種不同的形狀.（六）課堂小結(jié)本節(jié)課學(xué)習(xí)了：1.中心投影和平行投影.2.簡單幾何體和組合體的三視圖的畫法及其投影規(guī)律.3.由三視圖判斷原幾何體的結(jié)構(gòu)特征.（七）作業(yè)習(xí)題1.2A組第1、2題§空間幾何體的直觀圖一、教材分析“空間幾何體的直觀圖”只介紹了最常用的、直觀性好的斜二測畫法.用斜二測畫法畫直觀圖，關(guān)鍵是掌握水平放置的平面圖形直觀圖的畫法，這是畫空間幾何體直觀圖的基礎(chǔ).因此，教科書安排了兩個(gè)例題，用以說明畫水平放置的平面圖形直觀圖的方法和步驟.在教學(xué)中，要引導(dǎo)學(xué)生體會畫水平放置的多邊形的直觀圖的關(guān)鍵是確定多邊形頂點(diǎn)的位置.因?yàn)槎噙呅雾旤c(diǎn)的位置一旦確定，依次連接這些頂點(diǎn)就可畫出多邊形來，因此平面多邊形水平放置時(shí)，直觀圖的畫法可以歸結(jié)為確定點(diǎn)的位置的畫法.而在平面上確定點(diǎn)的位置，可以借助于平面直角坐標(biāo)系，確定了點(diǎn)的坐標(biāo)就可以確定點(diǎn)的位置.因此，畫水平放置的平面直角坐標(biāo)系應(yīng)當(dāng)是學(xué)生首先要掌握的方法.值得注意的是直觀圖的教學(xué)應(yīng)注意引導(dǎo)學(xué)生正確把握圖形尺寸大小之間的關(guān)系；另外，教學(xué)中還可以借助于信息技術(shù)向?qū)W生多展示一些圖片，讓學(xué)生辨析它們是平行投影下的圖形還是中心投影下的圖形.二、教學(xué)目標(biāo)1．知識與技能（1）掌握斜二測畫法畫水平設(shè)置的平面圖形的直觀圖.（2）采用對比的方法了解在平行投影下面空間圖形與在中心投影下面空間圖形兩種方法的各自特點(diǎn).2．過程與方法學(xué)生通過觀察和類比，利用斜二測畫法畫出空間幾何體的直觀圖.3．情感態(tài)度與價(jià)值觀（1）提高空間想象力與直觀感受.（2）體會對比在學(xué)習(xí)中的作用.（3）感受幾何作圖在生產(chǎn)活動中的應(yīng)用.三、重點(diǎn)難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：用斜二測畫法畫空間幾何體的直觀圖.教學(xué)難點(diǎn)：直觀圖和三視圖的互化.四、課時(shí)安排1課時(shí)五、教學(xué)設(shè)計(jì)（一）導(dǎo)入新課思路1.畫幾何體時(shí)，畫得既富有立體感，又能表達(dá)出圖形各主要部分的位置關(guān)系和度量關(guān)系，怎樣畫呢？教師指出課題：直觀圖.思路2.正投影主要用于繪制三視圖，在工程制圖中被廣泛采用，但三視圖的直觀性較差，因此繪制物體的直觀圖一般采用斜投影或中心投影.中心投影雖然可以顯示空間圖形的直觀形象，但作圖方法比較復(fù)雜，又不易度量，因此在立體幾何中通常采用斜投影的方法來畫空間圖形的直觀圖.把空間圖形畫在紙上，是用一個(gè)平面圖形來表示空間圖形，這樣表達(dá)的不是空間圖形的真實(shí)形狀，而是它的直觀圖.（二）推進(jìn)新課、新知探究、提出問題①如何用斜二測畫法畫水平放置的正六邊形的直觀圖？②上述畫直觀圖的方法稱為斜二測畫法，請總結(jié)其步驟.③探求空間幾何體的直觀圖的畫法.用斜二測畫法畫長、寬、高分別是4cm、3cm、2cm的長方體④用斜二測畫法畫水平放置的平面圖形和幾何體的直觀圖有什么不同？并總結(jié)畫幾何體的直觀圖的步驟.活動：①和③教師首先示范畫法，并讓學(xué)生思考斜二測畫法的關(guān)鍵步驟,讓學(xué)生發(fā)表自己的見解，教師及時(shí)給予點(diǎn)評.②根據(jù)上述畫法來歸納.③讓學(xué)生比較兩種畫法的步驟.討論結(jié)果：①畫法：1°如圖1（1），在正六邊形ABCDEF中，取AD所在直線為x軸，對稱軸MN所在直線為y軸，兩軸相交于點(diǎn)O.在圖1(2)中，畫相應(yīng)的x′軸與y′軸，兩軸相交于點(diǎn)O′，使∠x′O′y′=45°.2°在圖1(2)中，以O(shè)′為中點(diǎn)，在x′軸上取A′D′=AD，在y′軸上取M′N′=MN.以點(diǎn)N′為中點(diǎn)畫B′C′平行于x′軸，并且等于BC；再以M′為中點(diǎn)畫E′F′平行于x′軸，并且等于EF.3°連接A′B′，C′D′，D′E′，F(xiàn)′A′，并擦去輔助線x′軸和y′軸，便獲得正六邊形ABCDEF水平放置的直觀圖A′B′C′D′E′F′〔圖1(3)〕.圖1②步驟是：1°在已知圖形中取互相垂直的x軸和y軸，兩軸相交于點(diǎn)O.畫直觀圖時(shí)，把它們畫成對應(yīng)的x′軸與y′軸，兩軸交于點(diǎn)O′，且使∠x′O′y′=45°(或135°)，它們確定的平面表示水平面.2°已知圖形中平行于x軸或y軸的線段，在直觀圖中分別畫成平行于x′軸或y′軸的線段.3°已知圖形中平行于x軸的線段，在直觀圖中保持原長度不變，平行于y軸的線段，長度為原來的一半.③畫法：1°畫軸.如圖2，畫x軸、y軸、z軸，三軸相交于點(diǎn)O，使∠xOy=45°，∠xOz=90°.圖22°畫底面.以點(diǎn)O為中點(diǎn)，在x軸上取線段MN，使MN=4cm;在y軸上取線段PQ，使PQ=cm.分別過點(diǎn)M和N作y軸的平行線，過點(diǎn)P和Q作x軸的平行線，設(shè)它們的交點(diǎn)分別為A、B、C、D，四邊形ABCD就是長方體的底面ABCD.3°畫側(cè)棱.過A、B、C、D各點(diǎn)分別作z軸的平行線，并在這些平行線上分別截取2cm長的線段AA′、BB′、CC′、4°成圖.順次連接A′、B′、C′、D′，并加以整理（去掉輔助線，將被遮擋的部分改為虛線），就得到長方體的直觀圖.點(diǎn)評：畫幾何體的直觀圖時(shí)，如果不作嚴(yán)格要求，圖形尺寸可以適當(dāng)選取，用斜二測畫法畫圖的角度也可以自定，但是要求圖形具有一定的立體感.④畫幾何體的直觀圖時(shí)還要建立三條軸，實(shí)際是建立了空間直角坐標(biāo)系，而畫水平放置平面圖形的直觀圖實(shí)際上建立的是平面直角坐標(biāo)系.畫幾何體的直觀圖的步驟是：1°在已知圖形所在的空間中取水平平面，作互相垂直的軸Ox、Oy，再作Oz軸，使∠xOy=90°,∠yOz=90°.2°畫出與Ox、Oy、Oz對應(yīng)的軸O′x′、O′y′、O′z′，使∠x′O′y′=45°，∠y′O′z′=90°,x′O′y′所確定的平面表示水平平面.3°已知圖形中，平行于x軸、y軸和z軸的線段，在直觀圖中分別畫成平行于x′軸、y′軸和z′軸的線段，并使它們在所畫坐標(biāo)軸中的位置關(guān)系與已知圖形中相應(yīng)線段和原坐標(biāo)軸的位置關(guān)系相同.4°已知圖形中平行于x軸和z軸的線段，在直觀圖中保持長度不變，平行于y軸的線段，長度為原來的一半.5°擦除作為輔助線的坐標(biāo)軸，就得到了空間圖形的直觀圖.斜二測畫法的作圖技巧:1°在已知圖中建立直角坐標(biāo)系，理論上在任何位置建立坐標(biāo)系都行，但實(shí)際作圖時(shí)，一般建立特殊的直角坐標(biāo)系，盡量運(yùn)用原有直線為坐標(biāo)軸或圖形的對稱直線為坐標(biāo)軸或圖形的對稱點(diǎn)為原點(diǎn)或利用原有垂直正交的直線為坐標(biāo)軸等.2°在原圖中與x軸或y軸平行的線段在直觀圖中依然與x′軸或y′軸平行，原圖中不與坐標(biāo)軸平行的線段可以先畫出線段的端點(diǎn)再連線，畫端點(diǎn)時(shí)作坐標(biāo)軸的平行線為輔助線.原圖中的曲線段可以通過取一些關(guān)鍵點(diǎn)，利用上述方法作出直觀圖中的相應(yīng)點(diǎn)后，用平滑的曲線連接而畫出.3°在畫一個(gè)水平放置的平面時(shí)，由于平面是無限延展的，通常我們只畫出它的一部分表示平面，一般地，用平行四邊形表示空間一個(gè)水平平面的直觀圖.（三）應(yīng)用示例思路1例1用斜二測畫法畫水平放置的圓的直觀圖.活動：學(xué)生回顧討論斜二測畫法的步驟，自己畫出來后再互相交流.教師適當(dāng)點(diǎn)評.解：（1）如圖3(1)，在⊙O上取互相垂直的直徑AB、CD，分別以它們所在的直線為x軸與y軸，將線段ABn等分.過各分點(diǎn)分別作y軸的平行線，交⊙O于E，F(xiàn)，G，H，…，畫對應(yīng)的x′軸和y′軸，使∠x′O′y′=45°.圖3(2)如圖3(2)，以O(shè)′為中點(diǎn)，在x′軸上取A′B′=AB，在y′軸上取C′D′=CD，將A′B′n等分，分別以這些分點(diǎn)為中點(diǎn)，畫與y′軸平行的線段E′F′，G′H′，…，使E′F′=,G′H′=，….（3）用光滑曲線順次連接A′，D′，F(xiàn)′，H′，…，B′，G′，E′，C′，A′并擦去輔助線，得到圓的水平放置的直觀圖〔圖3(3)〕.點(diǎn)評：本題主要考查用斜二測畫法畫水平放置的平面圖形的直觀圖.變式訓(xùn)練1.畫水平放置的等邊三角形的直觀圖.答案：略.2.關(guān)于“斜二測畫法”，下列說法不正確的是（）A.原圖形中平行于x軸的線段，其對應(yīng)線段平行于x′軸，長度不變B.原圖形中平行于y軸的線段，其對應(yīng)線段平行于y′軸，長度變?yōu)樵瓉淼腃.在畫與直角坐標(biāo)系xOy對應(yīng)的x′O′y′時(shí)，∠x′O′y′必須是45°D.在畫直觀圖時(shí)，由于選軸的不同，所得的直觀圖可能不同分析：在畫與直角坐標(biāo)系xOy對應(yīng)的x′O′y′時(shí)，∠x′O′y′也可以是135°，所以C不正確.答案：C例2如圖4，已知幾何體的三視圖，用斜二測畫法畫出它的直觀圖.圖4活動：讓學(xué)生由三視圖還原為實(shí)物圖，并判斷該幾何體的結(jié)構(gòu)特征.教師分析：由幾何體的三視圖知道，這個(gè)幾何體是一個(gè)簡單組合體，它的下部是一個(gè)圓柱，上部是一個(gè)圓錐，并且圓錐的底面與圓柱的上底面重合.我們可以先畫出下部的圓柱，再畫出上部的圓錐.解：畫法：（1）畫軸.如圖5（1），畫x軸、y軸、z軸，使∠xOy=45°,∠xOz=90°.(1)(2)圖5（2）畫圓柱的兩底面，仿照例2畫法，畫出底面⊙O.在z軸上截取O′，使OO′等于三視圖中相應(yīng)高度，過O′作Ox的平行線O′x′,Oy的平行線O′y′,利用O′x′與O′y′畫出底面⊙O′（與畫⊙O一樣）.（3）畫圓錐的頂點(diǎn).在Oz上截取點(diǎn)P，使PO′等于三視圖中相應(yīng)的高度.（4）成圖.連接PA′，PB′，A′A，B′B，整理得到三視圖表示的幾何體的直觀圖〔圖5(2)〕.點(diǎn)評：空間幾何體的三視圖與直觀圖有著密切的聯(lián)系，我們能夠由空間幾何體的三視圖得到它的直觀圖.同時(shí)，也能夠由空間幾何體的直觀圖得到它的三視圖.變式訓(xùn)練圖6所示是一個(gè)獎杯的三視圖，你能想象出它的幾何結(jié)構(gòu)，并畫出它的直觀圖嗎？圖6答案：獎杯的幾何結(jié)構(gòu)是最上面是一個(gè)球，中間是一個(gè)四棱柱，最下面是一個(gè)棱臺拼接成的簡單組合體.其直觀圖略.思路2例1如圖7所示，梯形ABCD中，AB∥CD，AB=4cm，CD=2cm，∠DAB=30°，AD=3圖7活動：利用斜二測畫法作該梯形的直觀圖，要注意在斜二測畫法中，要有一些平行于原坐標(biāo)軸的線段才好按部就班地作圖，所以先在原坐標(biāo)系中過Ｄ作出該點(diǎn)在x軸的垂足，則對應(yīng)地可以作出線段ＤＥ的直觀圖，進(jìn)而作出整個(gè)梯形的直觀圖.解：步驟是：（1）如圖8所示，在梯形ABCD中，以邊AB所在的直線為x軸，點(diǎn)A為原點(diǎn)，建立平面直角坐標(biāo)系xOy.如圖9所示，畫出對應(yīng)的x′軸，y′軸，使∠x′A′y′=45°.（2）如圖8所示，過D點(diǎn)作DE⊥x軸，垂足為E.在x′軸上取A′B′=AB=4cm，A′E′=AE=cm≈2.598cm；過E′作E′D′∥y′軸，使E′D′=，再過點(diǎn)D′作D′C′∥x′軸，且使D′C′=CD=2cm圖8圖9圖10（3）連接A′D′、B′C′、C′D′，并擦去x′軸與y′軸及其他一些輔助線，如圖10所示，則四邊形A′B′C′D′就是所求作的直觀圖.點(diǎn)評：本題考查利用斜二測畫法畫空間圖形的直觀圖.在畫水平放置的平面圖形的直觀圖時(shí)，選取適當(dāng)?shù)闹苯亲鴺?biāo)系是關(guān)鍵，一般要使得平面多邊形盡可能多的頂點(diǎn)在坐標(biāo)軸上，便于畫點(diǎn)；原圖中的共線點(diǎn)，在直觀圖中仍是共線點(diǎn)；原圖中的共點(diǎn)線，在直觀圖中仍是共點(diǎn)線；原圖中的平行線，在直觀圖中仍是平行線.本題中，關(guān)鍵在于點(diǎn)D′位置的確定，這里我們采用作垂線的方法，先找到垂足E′，再去確定D′的位置.變式訓(xùn)練1.如圖11所示，直角梯形ABCD中，AD∥BC，且AD＞BC，該梯形繞邊AD所在直線EF旋轉(zhuǎn)一周得一幾何體，畫出該幾何體的直觀圖和三視圖.圖11答案：該幾何體是由一個(gè)圓錐和一個(gè)圓柱拼接而成的簡單組合體，其直觀圖如圖12所示，三視圖如圖13所示.圖12圖132.已知一個(gè)正方形的直觀圖是一個(gè)平行四邊形，其中有一邊長為4，則此正方形的面積是（）A.16B.64C.16或分析：根據(jù)直觀圖的畫法，平行于x軸的線段長度不變，平行于y軸的線段變?yōu)樵瓉淼囊话?，于是長為4的邊如果平行于x軸，則正方形邊長為4，面積為16，邊長為4的邊如果平行于y軸，則正方形邊長為8，面積是64.答案：C（四）知能訓(xùn)練1.利用斜二測畫法畫直觀圖時(shí)：①三角形的直觀圖是三角形；②平行四邊形的直觀圖是平行四邊形；③正方形的直觀圖是正方形；④菱形的直觀圖是菱形.以上結(jié)論中，正確的是___________.分析：斜二測畫法保持平行性和相交性不變，即平行直線的直觀圖還是平行直線，相交直線的直觀圖還是相交直線，故①②正確；但是斜二測畫法中平行于y軸的線段，在直觀圖中長度為原來的一半，則正方形的直觀圖不是正方形，菱形的直觀圖不是菱形，所以③④錯.答案：①②2.一個(gè)三角形用斜二測畫法畫出來的直觀圖是邊長為2的正三角形，則原三角形的面積