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立体几何截面问题的十种题型
【题型一】 做截面的基本功:补全截面方法
【典例分析】
在长方体ABCD-A1B1C1D1中,AB=AA1=2,AD=3,点E、F分别是AB、AA1的中点,点E、F、C1平面,直线A1D1平面=P,则直线BP与直线CD1所成角的余弦值是
【提分秘籍】
基本规律
截面训练基础:
模型:如下图E、F是几等分点,不影响作图。可以先默认为中点,等学生完全理解了,再改成任意等分点
方法:两点成线相交法或者平行法
特征:1、三点中,有两点连线在表面上。本题如下图是EF(这类型的关键);2、“第三点”是在外棱上,如C1,注意:此时合格C1点特殊,在于它是几何体顶点,实际上无论它在何处,只要在棱上就可以。方法一:相交法,做法如图
方法二:平行线法。做法如图
【变式演练】
1.如图,在正方体中,M、N、P分别是棱、、BC的中点,则经过M、N、P的平面与正方体相交形成的截面是一个( )
A.三角形 B.平面四边形 C.平面五边形 D.平面六边形
2.如图,在正方体中,E是棱的中点,则过三点A、D1、E的截面过( )
A.AB中点 B.BC中点 C.CD中点 D.BB1中点
3.如图正方体,棱长为1,P为中点,Q为线段上的动点,过A?P?Q的平面截该正方体所得的截面记为.若,则下列结论错误的是( )
A.当时,为四边形 B.当时,为等腰梯形
C.当时,为六边形 D.当时,的面积为
【题型二】 截面形状的判断
【典例分析】
一个三棱锥的各棱长均相等,其内部有一个内切球,即球与三棱锥的各面均相切(球在三棱锥的内部,且球与三棱锥的各面只有一个交点),过一条侧棱和对边的中点作三棱锥的截面,所得截面图形是( )
A. B. C. D.
【提分秘籍】
基本规律
一些容易出错误的地方
1.截面与几何体表面相交,交线不会超过几何体表面个数。
2.不会与同一个表面有两条交线。
3.与一对平行表面相交,交线平行(不一定等长)
4.截面截内切球或者外接球时,区分与面相切和与棱相切之间的关系
【变式演练】
1.如图,正四棱锥的高为12,,,分别为,的中点,过点,,的截面交于点,截面将四棱锥分成上下两个部分,规定为主视图方向,则几何体的俯视图为( )
A.B.C. D.
2.用一个平面去截正方体,所得截面不可能是( )
A.直角三角形 B.直角梯形 C.正五边形 D.正六边形
3.在正方体中,M为AB中点,N为BC中点,P为线段上一动点(不含C)过M、N、P与正方体的截面记为,则下面三个判断,其中正确判断的序号有______.
①当P为中点时,截面为六边形;②当时,截面为五边形;
③当截面为四边形时,它一定是等腰梯形;
【题型三】 平行关系确定截面
【典例分析】
在三棱锥中,,截面与,都平行,则截面的周长等于( )
A. B. C. D.无法确定
【提分秘籍】
基本规律
平行关系确定的截面作图,一般情况下,利用线线、线面、面面特别是线面的平行性质定理推导。
【变式演练】
1.在正方体中,与平行,且过正方体三个顶点的截面是___________和___________.
2.若平面α截三棱锥所得截面为平行四边形,则该三棱锥与平面α平行的棱有( )
A.0条 B.1条
C.2条 D.4条
3.如图是一个以A1B1C1为底面的直三棱柱被一平面所截得的几何体,截面为ABC.已知AA1=4,BB1=2,CC1=3.在边AB上是否存在一点O,使得OC∥平面A1B1C1.
【题型四】 垂直关系确定的截面
【典例分析】
已知正三棱柱(底面为正三角形的直棱柱)的体积为,,是的中点,点是线段上的动点,过且与垂直的截面与交于点,则三棱锥的体积的最小值为
A. B. C.2 D.
【提分秘籍】
基本规律
垂直关系确定的截面,利用线面垂直定理,转化到表面寻找线线垂直。
【变式演练】
1.如图,为正方体,任作平面与对角线垂直,使得与正方体的每个面都有公共点,记这样得到的截面多边形的面积为,周长为,则( )
A.为定值,不为定值 B.不为定值,为定值 C.与均为定值 D.与均不为定值
2.正方体,的棱长为4,已知平面α,,则关于α?β截此正方体所得截面的判断正确的是( )
A.α截得的截面形状可能为正三角形 B.与截面α所成角的余弦值为
C.α截得的截面形状可能为正六边形 D.β截得的截面形状可能为正方形
3.已知正方体的棱长为2,M为的中点,平面过点且与垂直,则( )
A. B.平面
C.平面平面 D.平面截正方体所得的截面面积为
【题型五】 求截面周长
【典例分析】
如图,在正方体中,,为棱的中点,为棱的四等分点(靠近点),过点作该正方体的截面,则该截面的周长是_____
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