本题导读
本题考查三视图,以及空间几何体的直观图还原。
📌【题干】
Question
(2017年全国卷I(理)) 某多面体的三视图如图所示,其中正视图和左视图都由正方形和等腰直角三角形组成,正方形的边长为 2,俯视图为等腰直角三角形.该多面体的各个面中有若干个是梯形,这些梯形的面积之和为 ()
A. 10 B. 12 C. 14 D. 16
🔍【思路分析】
破题导航
- 还原直观图:
- 俯视图为等腰直角三角形,说明底面是一个直角边为 2 的等腰直角三角形。
- 正、左视图下部为正方形,上部为等腰直角三角形,说明该几何体是一个直三棱柱(底面为等腰直角三角形,高为 2)与一个三棱锥的组合体。
- 综合观察,该多面体可以看作是在一个直三棱柱上方叠加了一个同底的三棱锥。
- 识别梯形面:
- 底面和顶面点对应的侧面中,原本三棱柱的侧面是矩形。
- 但在组合后,由于上部是锥体,侧面的边界发生了变化。观察直观图,该几何体左右两个侧面由矩形和三角形合并构成了梯形。
- 计算面积:
- 确定梯形的上底、下底和高。
- 计算所有符合条件的梯形面积之和。
✅【答案】
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B
✍【详细解析】
Abstract
【答案】 B 【解析过程】 第一步:还原几何体 根据三视图,该几何体是一个组合体:
下部是一个底面为等腰直角三角形(直角边长为 2)、高为 2 的直三棱柱;
上部是一个底面相同、高为 2 的三棱锥,且该锥体的一个侧棱垂直于底面(位于直角顶点处)。
第二步:寻找梯形 观察还原后的多面体:
- 后侧面(对应直角三角形的两条直角边所在的平面):由一个 的正方形和一个直角三角形组成,合并后为直角梯形。
- 共有两个这样的侧面是梯形(分别位于左侧和后侧,因为正视图和左视图对称)。
- 梯形的参数:
- 下底为三棱柱的高与三棱锥边长之和:;
- 上底为三棱柱底边的对应部分(或从另一视角看):;
- 梯形的高为底面直角三角形的直角边:。
第三步:计算面积之和 单个梯形的面积 。 由于正视图和左视图相同,多面体具有对称性,共有 2 个这样的梯形。 梯形面积之和为 。 故选 B

💡【考点归纳与避坑指南】
Danger
- 三视图还原技巧:先看俯视图定底面形状,再看正、左视图定高度和侧面倾斜情况。
- 梯形的判定:在立体几何组合体中,原本平行的侧棱如果被切割或叠加,矩形面常会转化为梯形面。
- 易错点:不要漏掉对称的另一个侧面,也不要误将三角形或矩形计入梯形面积。
📖【试题探源与推广】
Tip
1. 表面积与体积计算: 若题目要求该几何体的体积: 。
2. 常见三视图对应模型:
- 正方形 + 三角形 棱柱与棱锥组合。
- 圆 + 三角形 圆柱与圆锥组合。
- 矩形中带虚线 内部有挖空的结构。
🔗【关联脉络】
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