前言
一、方法总结
- 三视图还原为直观图的方法
二、典例剖析
例1【2019届宝鸡市高三理科数学质检Ⅱ第15题】
一个几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为_____________。
分析:由题目给定的三视图我们可以看出,原几何体的长、宽、高都是2,故我们先做一个正方体的模型备用,暂时不用标记顶点字母。
然后观察正视图中的所有顶点,将其顶点所落的正方体中的线段用红色标记并加粗,如下图所示;
然后观察左视图中的所有顶点,将其顶点所落的正方体中的线段用蓝色标记并加粗,如下图所示;
再观察附视图中的所有顶点,将其顶点所落的正方体中的线段用绿色标记并加粗,如下图所示;
最后,确定出原几何体的各个顶点。我们这样做,从图中找出来由三条有色加粗的线段交汇的点(如果仅仅由两个颜色的线段交汇的点舍弃不用),将得到的这些点相连就得到了如下图的几何体,至此,完成了由三视图到几何体的直观图的还原过程。
如图所示,连结\(BD\),则原几何体即可以看成一个三棱锥\(D_1-ABD\)和一个四棱锥\(B-CDD_1F\)合体构成的一个几何体,故其体积计算如下:
\(V=V_{三棱锥D_1-ABD}+V_{四棱锥B-CDD_1F}\)
\(=\cfrac{1}{3}\times \cfrac{1}{2}\times 2\times 2\times 2+\cfrac{1}{3}\times \cfrac{1}{2}\times(1+2)\times 2\times 2=\cfrac{10}{3}\)。
例2【第4题】某三棱锥的侧视图、俯视图如图所示,则最长的侧棱与底面所成的角为【】
分析:
由图可知,实物图为三棱锥\(D-ABC\),且有\(AB=BC=CD=AD=2\),\(AE=CE=1\),\(\angle BED=\cfrac{\pi}{2}\),面\(ADC\perp\)面\(ABC\),故可求得\(DE=BE=\sqrt{3}\),则最长的侧棱\(BD\)与底面所成的角为可知\(\angle DBE=45^{\circ}\)。
例3【第9题】已知某四棱锥的三视图如图所示,三角形的直角边长和正方形的边长都是1,则该四棱锥的外接球的表面积为【】
分析:如图所示,三视图的实物图可以从正方体中得到,是四棱锥\(D-A_1BCD_1\),故其外接球的直径为\(A_1C=BD_1=\sqrt{3}\),则半径为\(R=\cfrac{\sqrt{3}}{2}\),表面积为\(S=4\pi R^2=3\pi\),故选\(A\)。