题目
二、选择题-|||-5 在空间直角坐标系Oxyz中,已知A(2,0,0),B(2,2,0),C(0,2,0), (1,1,sqrt (2)), 若S1,S2,S3-|||-分别表示三棱锥 D-ABC 在xOy,yOz,zOx坐标平面上的正投影图形的面积,则 () .-|||-A. _(1)=(S)_(2)=(S)_(3) B. _(1)=(S)_(2) 且 _(3)neq (S)_(1)-|||-C. _(1)=(S)_(3) 且 _(3)neq (S)_(2) D. _(2)=(S)_(3) 且 _(1)neq (S)_(3)
题目解答
答案
解析
考查要点:本题主要考查空间几何体在不同坐标平面上的正投影面积计算,涉及空间想象能力与坐标变换的应用。
解题核心思路:
- 正投影的定义:将三维点投影到指定坐标平面时,忽略第三个坐标轴的值。
- 投影图形的形状:根据投影后的点坐标,确定投影图形的形状(如三角形、四边形等)。
- 面积计算:利用几何公式(如三角形面积公式)或向量叉乘计算投影图形的面积。
破题关键点:
- 投影坐标转换:明确不同坐标平面上的投影规则(如xOy平面上投影保留x、y坐标,z置零)。
- 图形简化:识别投影后可能重合的点,简化图形形状。
- 面积比较:通过计算各投影面积,判断选项中等量关系。
步骤1:确定各投影坐标
- xOy平面上的投影(忽略z坐标):
- $A'(2,0,0)$,$B'(2,2,0)$,$C'(0,2,0)$,$D'(1,1,0)$。
- yOz平面上的投影(忽略x坐标):
- $A'(0,0,0)$,$B'(0,2,0)$,$C'(0,2,0)$,$D'(0,1,\sqrt{2})$。
- zOx平面上的投影(忽略y坐标):
- $A'(2,0,0)$,$B'(2,0,0)$,$C'(0,0,0)$,$D'(1,0,\sqrt{2})$。
步骤2:计算各投影面积
- S₁(xOy平面):
- 投影图形为三角形$ABC$,面积为$\dfrac{1}{2} \times 2 \times 2 = 2$。
- S₂(yOz平面):
- 投影图形为三角形$A'B'D'$,向量$\overrightarrow{A'B'} = (0,2,0)$,$\overrightarrow{A'D'} = (0,1,\sqrt{2})$。
- 叉乘模长为$2\sqrt{2}$,面积为$\dfrac{1}{2} \times 2\sqrt{2} = \sqrt{2}$。
- S₃(zOx平面):
- 投影图形为三角形$A'C'D'$,向量$\overrightarrow{A'C'} = (-2,0,0)$,$\overrightarrow{A'D'} = (-1,0,\sqrt{2})$。
- 叉乘模长为$2\sqrt{2}$,面积为$\dfrac{1}{2} \times 2\sqrt{2} = \sqrt{2}$。
步骤3:比较面积
- $S_1 = 2$,$S_2 = \sqrt{2}$,$S_3 = \sqrt{2}$,故$S_2 = S_3$且$S_1 \neq S_3$。