1、正(长)方体中的截面问题研究一基本原理:过正方体(长方体)上三点做截面.1.三点中有两点共面例1.如图,在正方体ABCDA1B1C1D1中,E,F,G分别在AB,BC,DD1上,求作过E,F,G三点的截面思路:当三点中有两点共面时,做截面的思路就是先找共面两点所在直线与该平面所有的棱交点,而这些交点由同时在另外一个平面中,即该截面和正方体某个侧面的交点,这样利用公理1,逐次相连找到所有的交点,即可得到截面.解析:作法:.由于共面,在底面内,过作直线,与于,显然,此时即在侧面内,又在欲求截面内,而该截面与侧面又交于点,根据公理1,截面与侧面交于.同理,过作直线与的延长线交于,此时即在侧面内,又在
2、欲求截面内,根据公理1,截面与侧面交于.在侧面内,连接交于.在侧面内,连接交于.连接.则五边形EFHGK即为所求的截面练习1.(三点两两共面)P,Q,R三点分别在直四棱柱AC1的棱BB1,CC1和DD1上,试画出过P,Q,R三点的截面作法解析:作法:(1)连接QP,QR并延长,分别交CB,CD的延长线于E,F.(2)连接EF交AB于T,交AD于S.(3)连接RS,TP.则五边形PQRST即为所求截面例2.(三点所在的棱两两异面)如图,长方体中,分别为上三点,求过这三点的截面.分析:此题的难点在于三点均不在同一个侧面(底面)中,这样我们就暂时无法通过侧面(底面)中连线与棱的交点来找到截面的边界点
3、,于是需要先做出一个平面来,让上面三点中有两点共面,这就转化成例1的情形,从而解决问题.解:如图,作交与,则确定一个平面,转化为例1的情形.连接,交于点;连接交延长线于;连接交延长线于;连接交于.则为所作截面.二截面的的画法小结1.确定截面的主要依据有(1)平面的四个公理及推论(2)直线和平面平行的判定和性质(3)两个平面平行的性质2.作截面的几种方法(1)直接法:有两点在几何体的同一个面上,连接该两点即为几何体与截面的交线,找截面实际就是找交线的过程。(2)延长线法:同一个平面有两个点,可以连线并延长至与其他平面相交找到交点。(3)平行线法:过直线与直线外一点作截面,拖直线所在的面与点所在的
4、平面平行,可以通过过点找直线的平行线找到几何体的截面的交线。三正方体中的基本截面类型三习题演练习题1.如图,在棱长为12的正方体中,已知E,F分别为棱AB,的中点,若过点,E,F的平面截正方体所得的截面为一个多边形,求该多边形的周长.解析:如图,延长DC,与的延长线交于点G,连接EG,交BC于点H,延长GE,与DA的延长线交于点M,连接,交于点N连接NE,FH,因为正方体的棱长为12,所以因为,所以,所以,所以,同理可得,所以,所以,所以,易知,所以,又,解得,所以,则该多边形的周长为.习题2.如图,在正方体中,为棱的中点,为棱的四等分点(靠近点),过点作该正方体的截面,则该截面的周长是_.解析:如图,取的中点,取上靠近点的三等分点,连接,易证,则五边形为所求截面.因为,所以,则,故该截面的周长是. 故答案为: