内容正文:
专题突破卷20立体几何的截面问题
1.作出截面图
1.如图,直四棱柱的底面为正方形,为的中点.
(1)请在直四棱柱中,画出经过三点的截面并写出作法(无需证明).
(2)求截面的面积.
2.如图,在棱长为2的正方体中,E,F,G分别为的中点.过作该正方体的截面,使得该截面与平面平行,写出作法,并说明理由;
3.如图,正方体的棱长为6,是的中点,点在棱上,且.作出过点,,的平面截正方体所得的截面,写出作法;
4.如图,在正方体,中,H是的中点,E,F,G分别是DC,BC,HC的中点.求证:
(1)证明;F,G,H,B四点共面;
(2)平面平面﹔
(3)若正方体棱长为1,过A,E,三点作正方体的截面,画出截面与正方体的交线,并求出截面的面积.
5.如图,在棱长为2的正方体中,E,F,G分别为的中点.
(1)过作该正方体的截面,使得该截面与平面平行,写出作法,并说明理由;
(2)设分别为棱上一点,与均不重合,且,求三棱锥体积的最大值.
2.截面的周长及面积问题
6.如图,在棱长为1的正方体中,分别为棱的中点,过作该正方体外接球的截面,所得截面的面积的最小值为( )
A. B. C. D.
7.已知正方体的棱长为2,点为线段的中点,若点平面,且平面,则平面截正方体所得截面的周长为( )
A. B. C. D.
8.在棱长为2的正方体中,P,Q是,的中点,过点A作平面,使得平面平面,则平面截正方体所得截面的面积是( )
A. B.2 C. D.
9.如图,在棱长为4的正方体中,的中点是P,过点作与截面平行的截面,则该截面的周长为( )
A. B. C. D.4
10.在《九章算术》中,底面是直角三角形的直三棱柱被称为“堑堵”,如图,棱柱为一“堑堵”,是的中点,,则在过点且与直线平行的截面中,当截面图形为等腰梯形时,该截面的面积等于_____,该“堑堵”的外接球的表面积为_____.
11.在正三棱柱中,,,,,平面CMN截三棱柱所得截面的周长是( )
A. B.
C. D.
3.截面分体积
12.在斜三棱柱中,,分别为侧棱,上的点,且知,过,,的截面将三棱柱分成上下两个部分体积之比为( )
A. B. C. D.
13.如图,正方体,中,E、F分别是棱AB、BC的中点,过点、E、F的截面将正方体分割成两个部分,记这两个部分的体积分别为,记,则_____.
14.如图,在长方体中,.分别过的两个平行截面将长方体分成三部分,其体积分别记为,若,则截面的面积为( )
A. B. C. D.16
15.如图,正方体中,点,,分别是,的中点,过点,,的截面将正方体分割成两个部分,记这两个部分的体积分别为,则( )
A. B. C. D.
16.在棱长为a的正方体中,E,F分别为棱BC,的中点,过点A,E,F作一个截面,该截面将正方体分成两个多面体,则体积较小的多面体的体积为_____.
17.如图所示,已知平行六面体,E是中点,过的截面把平行六面体分成两个部分,求左右两部分体积之比.
4.球截面问题
18.在三棱锥中,和都是等边三角形,,平面平面,M是棱AC上一点,且,则过M的平面截三棱锥外接球所得截面面积的最大值与最小值之和为( )
A.24π B.25π C.26π D.27π
19.已知正四面体ABCD的表面积为,E为棱AB的中点,球О为该正四面体的外接球,则过DE的平面被球О所截得的截面面积最小值为( )
A. B. C. D.
20.在矩形中,,将沿对角线翻折至的位置,使得平面平面,则在三棱锥的外接球中,以为直径的截面到球心的距离为( )
A. B. C. D.
21.已知三棱锥满足底面,在中,,,,是线段上一点,且,球为三棱锥的外接球,过点作球的截面,若所得截面圆的面积的最小值与最大值之和为,则球的表面积为( )
A.72π B.86π C.112π D.128π
22.如图,已知正四棱锥的所有棱长均为4,平面经过,则平面截正四棱锥的外接球所得截面圆的面积的最小值为( )
A. B. C. D.
23.已知三棱锥中,Q为BC中点,,侧面底面,则过点Q的平面截该三棱锥外接球所得截面面积的取值范围为_____.
5.求截面图形的个数
24.过正四面体的顶点P作平面,若与直线,,所成角都相等,则这样的平面的个数为( )个
A.3 B.4 C.5 D.6
25.正方体中与的交点称为正方体的中心,平面经过点,且顶点,到平面的距离相等,则这样的平面的个数为( )
A.1 B.2 C.0 D.无数个
26.设四棱锥的底面不是平行四边形, 用平面去截此四棱锥,使得截面四边形是平行四边形,则这样的平面
A.有无数多个 B.恰有个