内容正文:
[对应学生用书P158]
题型一 多面体中的截面问题
如图所示,在正方体ABCDA1B1C1D1中,AB=4,M,N分别为棱A1D1,A1B1的中点,过点B的平面α∥平面AMN,则平面α截该正方体所得截面的面积为
A.8 B.15
C.18 D.20
[解析] 如图所示,截面为等腰梯形BDPQ,故截面的面积为×(2+4)×3=18.
[答案] C
[方法策略]
作截线与截点的主要依据
(1)确定平面的条件.
(2)如果两个不重合的平面有一个公共点,那么它们相交于过此点的一条直线.
(3)如果一条直线上的两点在一个平面内,那么这条直线上所有的点都在这个平面内.
(4)据线面平行的性质定理.
(5)如果两个平面平行,第三个平面和它们相交,那么两条交线平行.
已知正方体ABCDA1B1C1D1的体积为1,点M在线段BC上(点M异于点B,C),点N为线段CC1的中点,若平面AMN截正方体ABCDA1B1C1D1所得的截面为四边形,则线段BM长的取值范围为________.
解析 依题意,正方体ABCDA1B1C1D1的棱长为1,如图所示,当点M是线段BC的中点时,由题意可知,截面为四边形AMND1,从而当0<BM≤时,截面为四边形,当BM>时,平面AMN与平面A1B1C1D1也有交线,故截面为五边形,平面AMN截正方体ABCDA1B1C1D1所得的截面为四边形,线段BM长的取值范围为.
答案
题型二 旋转体中的截面问题
球O与棱长为2的正方体ABCDA1B1C1D1的各个面都相切,点M为棱DD1的中点.则平面ACM截球O所得截面的面积为( )
A. B.π
C. D.
[解析] 设圆心到截面距离为d,截面半径为r.连接OA,OC,OM(图略).由VOACM=VMAOC,即S△ACM·d=S△AOC.∴d=,又d2+r2=1,∴r=,∴截面的面积为π×=.
[答案] D
[方法策略]
立体几何图形中有关截面的做法
(1)若已知两点在同一平面内,只要连接这两点,就可以得到截面与多面体的一个面的截线.
(2)若面上只有一个已知点,应设法在同一平面上再找出第二个确定的点.
(3)若两个已知点分别在相邻的面上,应找出这两个相邻平面的交线与截面的交点.
(4)根据面面平行的性质定理.
(5)若有一点在面上而不在棱上,则可通过作辅助平面找出棱上的交点;若已知点在多面体内,则可通过辅助平面找出面上的交点,再找出棱上的交点.
如图,已知球O是棱长为1的正方体ABCDA1B1C1D1的内切球,则平面ACD1截球O的截面面积为________.
解析 平面ACD1是边长为的正三角形,且球与以点D为公共点的三个面的切点恰为△ACD1三边的中点,故所求截面的面积是该正三角形的内切圆的面积.则由图得,△ACD1内切圆的半径是 tan 30°=,则所求的截面圆的面积是π=.
答案
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