立体几何中的截面问题剖析
用平面去截一个几何体,截面的情况可以帮助我们更好地认识几何体,对于一个几何体不同切截方式,所以得截面可能出现不同的情况.
以正方体为例:平面截正方体的截面图形
三角形:
四边形
五边形
六边形
类型一:与截面有关的求值问题
1、在棱长为2的正方体1111ABCD A B C D -中,M 是棱11A D 的中点,过1C ,B ,M 作正方体的截面,则这个截面的面积为( )
A .352
B .358
C .92
D .98
2、
体积为216的正方体1111ABCD A B C D -中,点M 是线段11D C 的中点,点N 在线段11B C 上,//MN BD ,则正方体1111ABCD A B C D -被平面AMN 所截得的截面面积为( )
A.
27172 B .21172 C .15172 D .13172
正三棱柱111ABC A B C -中,所有棱长均为2,点,E F 分别为棱111,BB A C 的中点,若过点,,A E F 作一截面,则截面的周长为( )
A .425133+
B .225133
+ C .2513+ D .13252
+
反馈练习: 1、在棱长为2的正方体1111D C B A ABCD -中,E 是正方形C C BB 11的中心,M 为11D C 的中点,过M A 1的平面α与直线DE 垂直,则平面α截正方体1111D C B A ABCD -所得的截面面积为( )
A .23
B .26
C .225
D .3
2、如图,在正方体````ABCD A B C D -中,平面垂直于对角线AC ,且平面截得正方体的六个表面得到截面六边形,记此截面六边形的面积为S ,周长为l ,则( )
A .S 为定值,l 不为定值
B .S 不为定值,l 为定值
C .S 与l 均为定值
D .S 与l 均不为定值
类型二:与截面有关的最值问题
1、已知正方体的棱长为1,每条棱所在直线与平面α所成的角都相等,则α截此正方体所得截面面积的最大值为( )
A .433
B .332
C .423
D .2
3
2、如图,在棱长为2的正方体1111ABCD A B C D -中,,,E F G 分别是棱1,,AB BC CC 的中点,P 是底面ABCD 内一动点,若直线1D P 与平面EFG 不存在公共点,则三角形1PBB 的面积的最小值为( )
A .22
B .1
C .2
D .2
反馈练习:
1、如图,已知四面体ABCD 为正四面体,22AB =,E ,F 分别是AD ,BC 中点.若用一个与直线EF 垂直,且与四面体的每一个面都相交的平面α去截该四面体,由此得到一个多边形截面,则该多边形截面面积最大值为______________
2、有一容积为33a cm 的正方体容器1111ABCD A B C D -,在棱AB 、1BB 和面对角线1BC 的中点各有一小孔E 、F 、G ,若此容器可以任意放置,则其可装水的最大容积是( )
A .3312a cm
B .3378a cm
C .331112a cm
D .334748
a cm
类型三:与球有关的截面问题
1、已知正四面体A BCD -的棱长为62,M ,N 分别是AC ,AD 上的点,过MN 作平面α,使得AB ,CD 均与α平行,且AB ,CD 到α的距离分别为2,4,则正四面体A BCD -的外接球被α所截得的圆的面积为( )
A .11π
B .18π
C .26π
D .27π
2、已知圆锥1SO 的顶点和底面圆周均在球O 的球面上,且该圆锥的高为8,母线12SA =,点B 在SA 上,且3SB BA =,则过点B 的平面被该球O 截得的截面面积的最小值为( ) A .27π
B .36π
C .54π
D .81π
反馈练习:
1、已知正三棱锥A BCD -的外接球是球O ,正三棱锥底边3BC =,侧棱23AB =,点E 在线段BD 上,且BE DE =,过点E 作球O 的截面,则所得截面圆面积的取值范围是( ) A .9,34ππ⎡⎤⎢
⎥⎣⎦ B .[]2,3ππ C .11,44ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦ D .9,44ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦
2、如图所示,正方体ABCD ﹣A 1B 1C 1D 1的棱长为6,则以正方体ABCD ﹣A 1B 1C 1D 1的中心为顶点,以平面AB 1D 1截正方体外接球所得的圆为底面的圆锥的全面积为 .。