本题导读

本题考查空间几何体的三视图,以及棱柱与圆柱的三视图特征。

📌【题干】

Question

(2011年山东卷(理)) 如图是长和宽分别相等的两个矩形.给定下列三个命题: ① 存在三棱柱,其正(主)视图、俯视图如图; ② 存在四棱柱,其正(主)视图、俯视图如图; ③ 存在圆柱,其正(主)视图、俯视图如图. 其中的真命题个数是 ()

A. 3       B. 2       C. 1       D. 0

🔍【思路分析】

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  1. 审视三视图投影规律:“长对正,高平齐,宽相等”。本题给定主视图与俯视图均为全等矩形。
  2. 对 ①:考虑直三棱柱横放,使其侧面在正视图和俯视图中分别投影为矩形。
  3. 对 ②:考虑底面为矩形或正方形的直四棱柱(如长方体)。
  4. 对 ③:考虑圆柱无论立放还是倒卧,必有一个视图为圆(或含圆弧),检验是否存在使主、俯视图皆为矩形的圆柱放置方式。

✅【答案】

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A

✍【详细解析】

Abstract

  • 命题 ①:存在底面为等腰直角三角形的直三棱柱。将其水平横放,使斜边所在的面水平放置作为底面(或顶面),直角边所在侧面分别正对正面和上方投影视线。此时其正视图为矩形,俯视图也为全等矩形,左视图为等腰直角三角形。故 ① 为真命题。
  • 命题 ②:存在底面为正方形的长方体(直四棱柱),设长方体的长、宽、高满足长与宽相等,则其主视图与俯视图均为全等的矩形。故 ② 为真命题。
  • 命题 ③:圆柱如果轴线垂直于水平面(立放),俯视图为圆;如果轴线水平放置(横卧),主视图若为矩形,则俯视图必为矩形(当轴线垂直于投影面时则主视图为圆)。特别地,当圆柱底面直径等于母线长(底面直径与高相等的圆柱),且轴线平行于侧投影面、与水平面和主投影面均倾斜 ?不是。只需将圆柱水平横放,轴线平行于纸面方向:此时正视图为矩形(边长为圆柱高与底面直径),从上往下看的俯视图也是一个矩形(长等于高,宽等于底面直径)。当圆柱高与底面直径相等时,俯视图与主视图完全一致。故 ③ 为真命题。 综上所述,①、②、③ 均为真命题,个数为 3。 故选 A

💡【考点归纳与避坑指南】

Danger

  • 核心考点:简单几何体(直棱柱、圆柱)在不同放置姿态下的三视图投影特征。
  • 核心方法:构造特殊模型验证存在性(如横放三棱柱、标准长方体、横卧圆柱)。
  • 避坑指南:
  • 极易误认为圆柱的俯视图或主视图必有一个是圆,而忽略了“横放圆柱”时,主视图和俯视图可以同时为矩形(此时圆呈现在左视图上);
  • 三棱柱只要两直角边在投影面上对称或平齐,主俯视图内部无可见实棱线,皆可为纯粹的矩形外框。

📖【试题探源与推广】

Tip

  • 试题探源:必修二空间几何体三视图视角转换与空间构型能力检测题。
  • 结论推广:若一个几何体的主视图与俯视图均为全等矩形,其左视图可以是三角形(三棱柱)、梯形/矩形(四棱柱)、圆(圆柱)或任意平移柱体截面。

🔗【关联脉络】

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