高考数学中三视图还原空间几何体的解题技巧

　　考纲解读与命题趋势探究
　　空间立体几何的三视图是高中数学新课程的新增内容之一，也是近几年全国各地高考的热点内容，考纲不仅要求学生掌握画空间几何体的三视图还要求掌握它的逆过程，前者比较容易掌握，后者对空间想象力较弱的同学来说往往无从下手，特别是复杂一点的问题更是怎么也想象不出来。Mr。Yang总结了一个简单可行的方法，虽不能解决所有三视图还原的问题，但对高中阶段的大部分问题都可解决，这里呈现出来，以期抛砖引玉，也请同行斧正。
　　一、简单几何体的三视图还原规律
　　复杂的几何体是由简单几何体组合而成的，简单几何的分类：柱体（圆柱和棱柱）；椎体（圆锥和棱锥）；台体（圆台和棱台）；球体。要掌握复杂几何体的三视图还原，先要搞清楚简单几何体的三视图还原规律，一般情况下简单几何体的三视图还原有如下规律：
　　1。三视图中如果其中两个视图是矩形（不要管内部的细节，只要外轮廓线为矩形就称该视图为矩形）那么该空间几何体为柱体。当第三个试图为圆时，该空间几何体为圆柱，否则为棱柱。
　　2。三视图中如果其中两个视图是三角形（不要管内部的细节，只要外轮廓线为矩形就称该视图为三角形）那么该空间几何体为锥体，当第三个试图为圆时，该空间几何体为圆锥，否则为棱锥。
　　3。三视图中如果其中两个视图是梯形（不要管内部的细节，只要外轮廓线为矩形就称该视图为梯形）那么该空间几何体为台体。当第三个试图两个同心圆时，该空间几何体为圆台，否则为棱台。球体的三视图很简单，这里就不加论述。以上规律简单好记，按照以上规律解决简单的三视图还原都不在话下，下面举例说明。
　　例1：（2013年全国高考陕西卷理科试题）若某空间几何体的三视图如下，求其体积。
　　例2：（2012年全国高考江西卷理科试题）若某空间几何体的三视图如下，求其体积（）
　　
　　例3：（2014年全国高辽宁卷理科试题）若某空间几何体的三视图如下
　　求其体积（）
　　二、叠加式组合体的三视图还原方法
　　组合体的组合形式可分为三种：叠加式、切割式、综合式。切割式与综合式在高中阶段见到的不是很多，这里只对高中阶段出现较多的叠加式组合体的三视图还原方法进行论述。既然组合体是由简单几何体组合而成的，那么就可以“化整为零”，把组合体的三视图划分为一个个简单几何体的三视图，再分别根据这些简单几何体的三视图按照上面论述的简单几何体三视图的还原规律把它们还原成简单几何体，再“积零为整，把这些简单几何体组合在一起就得了组合体的三视图。这样就将复杂的三视图问题转化成最基本的简单几何体的三视图还原问题来解决了，大大降低了对空间想象能力的要求，这一方法的难点在于如何把组合体的三视图划分为一个个简单几何体的三试图，该方法的具体过程如下：
　　1。分线框。
　　一般从主视图入手，将主视图划分成一个个线框（一般是封闭的线框，但有时也可不完全封闭），这些线框就是组成组合体的一个个简单几何体的主视图。
　　2。对投影。
　　在俯视图和左视图上把主视图中每个线框对应的投影找出来，主要是根据“长对正，高平齐，宽相等”和三视图所反映的组合体各部分的方位”来找。
　　3。识形体。
　　根据每一部分的三视图，逐个想象出每一部分所对应的几何体
　　4。合起来，想整体。每一部分的形状确定后，再根据各部分的相对位置关系组合成整个组合体的形状。下面看该方法在高考题中的运用。
　　例4：（2015年全国高考天津卷试题）一个几何体的三视图如图4所示，则该几何体的体积为。
　　
　　解析：如图4所示，第一步：分线框。将主视图分为上面一个直角梯形与下面一个矩形两个线框。第二步：对投影。这里只须用长对正，高平齐就可找到相对应的投影，如图5和图6中的加粗部分相对应。
　　第三步：识形体。由简单几何体三视图的还原规律知图5中加粗的三个视图对应的几何体为底面为直角梯形的直四棱柱。图6中加粗的三个视图对应的几何体为长方体。第四步：合起来，想整体。由主视图知该组合体是一个底面为直角梯形的直四棱柱叠放在一个长方体上面组合而成的，如图7所示，进一步易求几何体体积为30。
　　如果不用此方法，此题对很多同学来说都是一道较难想象的题，但用了以上方法后就可以化整为零，化难为易，将复杂的三视图还原问题转化为基本的简单几何体的三视图还原问题，大大降低了难度。
　　例5：（2015年全国高考山东卷试题）一个几何体的三视图如下图所示，则该几何体的体积为。
　　解析：如图下所示，第一步：分线框。将主视图分为上面一个等腰三角形，下面一个正方形两个线框。第二步：对投影。利用高平齐知主视图中的三角形与左视图中的三角形相对应，主视图中的正方形与左视图中的正方形相对应，利用长对正知主视图中的三角形与俯视图中的圆和正方形都是对正的，那到底哪一个与它相对应呢？这还要结合三视图所反应的各部分的方位来判断。主视图中三角形在上，正方形在下，这说明原几何体中三角形所对应的简单几何体在正方形所对应的简单几何体的上面。在俯视图中正方形在圆的里面而且是用实线画的，所以俯视图中正方形所对应的简单几何体在圆所对应的简单几何体的上面。因此主视图中的三角形与俯视图中的正方形相对应，主视图中的正方形与俯视图中的圆相对应，第三步：识形体。由简单几何体三视图的还原规律知两部分所对应的几何体分别为正四棱锥和圆柱。第四步，合起来想整体，由主视图知该组合体是上面一个正四棱锥下面一个圆柱组合而成的。进一步易求答案为C。