13 一个几何体由若干大小相同的小正方体搭成,图(1)是其俯视图,小正方形中的数字表示在该位置的小正方体的个数.
(1)请在图(2)的方格中画出该几何体的主视图和左视图.
(2)若每个小正方体的棱长为1 cm,则该几何体的表面积(包含底面)为
(3)在(2)的基础上,将该几何体放置在墙角,使得该几何体的右面和后面靠墙,底面在地上. 若给该几何体露在外面的面喷上红漆,则需要喷漆的面积为多少?
(4)若允许从该几何体中拿掉部分小正方体,使得其左视图和俯视图保持不变,则最多可拿掉

(1)请在图(2)的方格中画出该几何体的主视图和左视图.
(2)若每个小正方体的棱长为1 cm,则该几何体的表面积(包含底面)为
40
cm².(3)在(2)的基础上,将该几何体放置在墙角,使得该几何体的右面和后面靠墙,底面在地上. 若给该几何体露在外面的面喷上红漆,则需要喷漆的面积为多少?
(4)若允许从该几何体中拿掉部分小正方体,使得其左视图和俯视图保持不变,则最多可拿掉
3
个小正方体.答案
13. (1) 该几何体的主视图和左视图如图所示。
(2) 40.
(3) $24\ \mathrm{cm}^2$. 提示:主视方向有9个小正方形需要喷漆,左视方向有6个小正方形需要喷漆,俯视方向有5个小正方形需要喷漆,右视方向有4个小正方形需要喷漆,故需要喷漆的面积为 $1×1×(9+6+5+4)=24\ \mathrm{cm}^2$.
(4) 3. 提示:若使得其左视图和俯视图保持不变,则可以拿走第一列的3个或者第二列最后面的3个.
解析
【分析】
(1)画主视图时从正面观察几何体,取俯视图每一列的最大小正方体个数作为主视图对应列的高度;画左视图时从左面观察,取俯视图每一行的最大小正方体个数作为左视图对应列的高度。
(2)计算表面积时,分别统计上、下、前、后、左、右六个方向的小正方形面的数量,每个小正方形面积为1cm²,总面数乘单个面面积即可得到几何体表面积。
(3)几何体放在墙角时,右面、后面靠墙,底面接地,只需统计所有露在外面的小正方形面的总数,乘单个面面积即可得到喷漆面积。
(4)要保持左视图和俯视图不变,首先俯视图不变要求每个位置至少留1个小正方体;左视图不变要求俯视图每行的最大高度不变,据此计算最多可拿掉的小正方体个数。
【解析】
(1)主视图:从正面看共有3列,从左到右每列小正方形的高度依次为4、4、1;左视图:从左面看共有2列,从左到右每列小正方形的高度依次为4、2,按此规则画出对应图形即可。
(2)单个小正方形的面积为$1×1=1\ \mathrm{cm}^2$。
上下方向:共$5×2=10$个面;
前后方向:共$(4+4+1)×2=18$个面;
左右方向:共$(4+2)×2=12$个面;
总表面积为$(10+18+12)×1=40\ \mathrm{cm}^2$。
(3)由题意,右面和后面靠墙、底面接地,露在外面的面包含:主视方向9个,左视方向6个,俯视方向5个,右视方向4个,总面数为$9+6+5+4=24$,因此喷漆面积为$24×1=24\ \mathrm{cm}^2$。
(4)要保持俯视图不变,每个位置至少保留1个小正方体;要保持左视图不变,俯视图靠上一行的最大高度为4,靠下一行的最大高度为2。因此可选择拿掉左数第一列的3个(保留1个,靠上一行第二列的4个保留,满足最大高度要求),或者拿掉靠上一行第二列的3个(保留1个,左数第一列的4个保留,满足最大高度要求),最多可拿掉3个。
【答案】
(1) 该几何体的主视图和左视图如图所示。
(2) 40
(3) $24\ \mathrm{cm}^2$
(4) 3
【知识点】
三视图的画法,几何体表面积计算,三视图的应用
【点评】
本题围绕几何体的三视图设置多维度问题,需要熟练掌握三视图的观察规则,结合空间想象能力求解表面积、小正方体个数等相关问题,能够有效考查学生的空间思维能力。
【难度系数】
0.6
(1)画主视图时从正面观察几何体,取俯视图每一列的最大小正方体个数作为主视图对应列的高度;画左视图时从左面观察,取俯视图每一行的最大小正方体个数作为左视图对应列的高度。
(2)计算表面积时,分别统计上、下、前、后、左、右六个方向的小正方形面的数量,每个小正方形面积为1cm²,总面数乘单个面面积即可得到几何体表面积。
(3)几何体放在墙角时,右面、后面靠墙,底面接地,只需统计所有露在外面的小正方形面的总数,乘单个面面积即可得到喷漆面积。
(4)要保持左视图和俯视图不变,首先俯视图不变要求每个位置至少留1个小正方体;左视图不变要求俯视图每行的最大高度不变,据此计算最多可拿掉的小正方体个数。
【解析】
(1)主视图:从正面看共有3列,从左到右每列小正方形的高度依次为4、4、1;左视图:从左面看共有2列,从左到右每列小正方形的高度依次为4、2,按此规则画出对应图形即可。
(2)单个小正方形的面积为$1×1=1\ \mathrm{cm}^2$。
上下方向:共$5×2=10$个面;
前后方向:共$(4+4+1)×2=18$个面;
左右方向:共$(4+2)×2=12$个面;
总表面积为$(10+18+12)×1=40\ \mathrm{cm}^2$。
(3)由题意,右面和后面靠墙、底面接地,露在外面的面包含:主视方向9个,左视方向6个,俯视方向5个,右视方向4个,总面数为$9+6+5+4=24$,因此喷漆面积为$24×1=24\ \mathrm{cm}^2$。
(4)要保持俯视图不变,每个位置至少保留1个小正方体;要保持左视图不变,俯视图靠上一行的最大高度为4,靠下一行的最大高度为2。因此可选择拿掉左数第一列的3个(保留1个,靠上一行第二列的4个保留,满足最大高度要求),或者拿掉靠上一行第二列的3个(保留1个,左数第一列的4个保留,满足最大高度要求),最多可拿掉3个。
【答案】
(1) 该几何体的主视图和左视图如图所示。
(2) 40
(3) $24\ \mathrm{cm}^2$
(4) 3
【知识点】
三视图的画法,几何体表面积计算,三视图的应用
【点评】
本题围绕几何体的三视图设置多维度问题,需要熟练掌握三视图的观察规则,结合空间想象能力求解表面积、小正方体个数等相关问题,能够有效考查学生的空间思维能力。
【难度系数】
0.6
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