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立 体 几 何 中 的 截 面 ( 解
析 版 )
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专题 13 立体几何中的截面
【基本知识】
1 .截面定义: 在立体几何中,截面是指用一个平面去截一个几何体(包括圆柱,圆锥,球,棱柱,
棱锥、长方体,正方体等等),得到的平面图形,叫截面。其次,我们要清楚立体图形的截面方式,
总共有三种,分别为横截、竖截、斜截。最后,我们要了解每一种立体图形通过上述三种截面方式所
得到的截面图有哪些。
2 、正六面体的基本斜截面:
3 、圆柱体的基本截面 :正六面体斜截面是不会出现以下几种图形:直角三角形、钝角三角形、直角
梯形、正五边形。
【基本技能】
技能 1.结合线、面平行的判定定理与性质性质求截面问题;
技能 2.结合线、面垂直的判定定理与性质定理求正方体中截面问题;
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技能 3.猜想法求最值问题:要灵活运用一些特殊图形与几何体的特征, “动中找静 ”:如正三
角形、正六边形、正三棱锥等;
技能 4.建立函数模型求最值问题: ①设元 ②建立二次函数模型 ③求最值。
例 1 一个正方体内接于一个球,过这个球的球心作一平面,则截面图形不可能 是( )
...
D
A B C
分析 考虑过球心的平面在转动过中,平面在球的内接正方体上截得的截面不可能是大圆
的内接正方形,故选 D 。
1 1 1 1
例 2 如图,在透明的塑料制成的长方体 ABCD-A B C D 容器内灌进一些水,固定容器底面
一边 BC 于地面上,再将容器倾斜,随着倾斜程度的不同,有下列四个命题:
① 水的部分始终呈棱柱状;
② 水面 EFGH 的面积不改变;
③ 棱 A 1D1 始终与水面 EFGH 平行;
④ 当容器倾斜到 如图 5 (2 )时,BE·BF 是定值;
其中正确的命题序号是 ______________
分析 当长方体容器绕 BC 边转动时,盛水部分的几何体始终满足棱柱定义,故 ① 正确;
在转动过程中 EH//FG ,但 EH 与 FG 的距离 EF在变,所以水面 EFGH 的面积在改变,故 ②错
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1 1 1 1
误;在转动过程中,始终有 BC//FG//A D ,所以 A D // 面 EFGH ,③正确;当容器转动到水
1
部分呈直三棱柱时如图 5 (2),因为 V水 BE BF BC 是定值,又 BC 是定值,所以
2
BE·BF 是定值,即 ④正确。所以正确的序号为 ①③④ .
例 3 有一容积为 1 立方单位的正方体容器 ABCD-A 1 1 1 1 1 1
B C D ,在棱 AB 、BB 及对角线 B C 的
中点各有一小孔 E、F、G,若此容器可以任意放置,则该容器可装水的最大容积是( )
D C
A
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