内容正文:
专题5几何体截面与最短距离归类
目录
【题型一】 截面基础:平行线法做截面 1
【题型二】 截面基础:相交线法做截面 2
【题型三】球截面 2
【题型四】几何体的外接球截面(难点) 3
【题型五】 截面与最值 3
【题型六】棱锥:最短距离 4
【题型七】 棱柱:最短距离 5
【题型八】 组合体最短距离 6
【题型九】最短距离难点:内部面展开型 6
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【题型一】 截面基础:平行线法做截面
平行线做截面法:
1. 一个平面与一对平行平面相交,交线平行
2.利用几何体表面中互相平行的一对平面,来构造截面中的平行线
1.如图,在棱长为4的正方体中,,分别为棱,的中点,过,,三点作正方体的截面,则以点为顶点,以该截面为底面的棱锥的体积为______.
2.如图,在正方体中,E,F分别为棱BC,的中点,过点A,E,F作一截面,该截面将正方体分成上、下两部分,则分成的上、下两部分几何体的体积比为( )
A.2 B. C. D.
3.在正棱台中,为棱中点.当四棱台的体积最大时,平面截该四棱台的截面面积是( )
A. B. C. D.
【题型二】 截面基础:相交线法做截面
相交线法做截面:
三个平面相交,如果交线两两相交,则交线交于一点。这三个平面,分别是几何体的两点所在平面,以及所求的截面
1.如图,直四棱柱的所有棱长均为,,是侧棱的中点,则平面截四棱柱所得的截面图形的周长是( )
A. B.
C. D.
2.在棱长为3的正方体A1B1C1D1-ABCD中,M是棱B1C1上靠近B1的三等分点,过A、D1、M作正方体的截面,则这个截面将正方体分成两部分的体积之比(体积较小的与体积较大的之比)为( )
A. B. C. D.
3.在棱长为2的正方体中,P,Q,R分别是AB,AD,的中点,设过P,Q,R的截面与面以及面的交线分别为l,m,则l,m所成的角为 ( )
A. B. C. D.
【题型三】球截面
球截面:
1.球截面是一个截面圆。
2.球截面所在圆的圆心与球心连线,与截面圆垂直
3.球截面存在勾股数组:
1.已知正四面体的棱长为2,,,分别为,,的中点,则正四面体的外接球被平面所截的截面面积是( )
A. B. C. D.
2.已知,,在球的球面上,,,,直线与截面所成的角为,则球的表面积为( )
A. B. C. D.
3.已知H是球O的直径AB上的一点,AH:HB=1:3,AH⊥平面,H为垂足,截球O所得截面的面积为,则球O的表面积为( )
A. B. C. D.
【题型四】几何体的外接球截面(难点)
1.已知正四面体的棱长为2,,,分别为,,的中点,则正四面体的外接球被平面所截的截面面积是( )
A. B. C. D.
2.已知球是正四面体的外接球,为线段的中点,过点的平面与球形成的截面面积的最小值为,则正四面体的体积为( )
A. B.
C. D.
3..在三棱锥中,平面,,,.若P,Q分别是,的中点,则平面被三棱锥的外接球所截得的截面面积为( )
A. B. C. D.
【题型五】 截面与最值
1.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.
2.如图,直三棱柱,,,侧棱长为,点是侧面内一点.当最大时,过、、三点的截面面积的最小值为______.
3.如图,四边形为四面体的一个截面,若四边形为平行四边形,,,则四边形的周长的取值范围是___________.
【题型六】棱锥:最短距离
几何体表面最短距离:
多通过侧面(表面)展开,把空间距离转化为平面距离来求解。
在展开的过程中,要注意不同几何体,可能有多种展开方式,要分开各自计算,再做比较
1.如图,正三棱锥中,,侧棱长为,过点的平面与侧棱相交于,则△的周长的最小值为( )
A. B. C. D.
2.如图,在三棱锥的平面展开图中,,,,,,,则( )
A. B. C. D.
3.如图,在正三棱锥中,,,一只虫子从点出发,绕三棱锥的三个侧面爬行一周后,又回到点,则虫子爬行的最短距离是( )
A.4 B. C. D.
【题型七】 棱柱:最短距离
1.如图,长方体中,,,,从长方体的一条对角线的一个端点出发,沿表面运动到另一个端点,求其最短路程.
2.已知长方体中,,,,从点A出发沿着表面运动到的最短路线长是______.
3.已知正三棱柱的所有棱长都是2,点M在棱AC上运动,则的最小值为( )
A. B.
C. D.
【题型八】 组合体最短距离
1.如图,一建筑工地有墙面与水平面垂直并交