本题导读

本题考查由三视图还原立体图形的能力。核心在于根据主视图、左视图和俯视图准确定位几何体各顶点的空间坐标,并计算最长棱的长度。

📌【题干】

Question

(2010年辽宁卷(理)) (2010·辽宁理15)如图,网格纸的小正方形的边长是 1,在其上用粗线画出了某多面体的三视图,则这个多面体最长的一条棱的长为.

🔍【思路分析】

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  1. 由俯视图(边长为 2 的正方形及对角线)与主、左视图(底边长为 2、高为 2 的直角三角形)可知,该几何体为四棱锥。
  2. 将四棱锥放入边长为 2 的正方体中,建立空间直角坐标系,写出各顶点坐标。
  3. 分别计算各棱长,找出最长的棱长。

✅【答案】

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✍【详细解析】

Abstract

解: 由三视图可知,该多面体是一个四棱锥 。 底面 是边长为 的正方形,高为 。

以正方形底面所在平面为 平面,顶点所在直角角顶点为坐标原点,建立空间直角坐标系 。 底面各顶点坐标为:

顶点 投射在坐标轴上的位置为 。

计算四棱锥各棱长:

  • 底面四条棱:;
  • 侧棱 ;
  • 侧棱 ;
  • 侧棱 ;
  • 侧棱 。

对比所有棱长,最长的一条棱为 ,其长度为 。

故答案为:

💡【考点归纳与避坑指南】

Danger

  1. 核心考点:三视图还原几何体直观图、空间直角坐标系与两点间距离公式。
  2. 核心方法:将三视图构筑在正方体网格模型中,确定关键顶点坐标直接求模。
  3. 避坑指南:看俯视图对角线时注意顶点 投射到底面的具体对应点(是在角顶上还是对角线上),避免侧棱长度算错。

📖【试题探源与推广】

Tip

  1. 试题探源:本题考查高中立体几何三视图识别基本功,空间长方体截取多面体是高考常见设题背景。
  2. 结论推广:在边长为 的正方体中截取的长宽高分别为 的四棱锥,最长棱通常为体对角线 。

🔗【关联脉络】

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