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2019高考100題之080(立體幾何2)

 昵稱47813312 2019-06-13

       分析:

       用任意一個(gè)平面去截一個(gè)正方體,得到截面可以是三角形、四邊形、五邊形、六邊形.

       三角形:

       如圖所示,一個(gè)平面只與正方體的六個(gè)面中共頂點(diǎn)的三個(gè)面相交,得到三角形EFG,該三角形是銳角三角形,可以設(shè)DE=a,DF=b,DG=c,然后求出EF,FG,GE,利用余弦定理證明該結(jié)論;

       也可以過D作DM垂直EF交EF于M,然后證明GM垂直于EF,然后可得∠GEF和∠GFE為銳角,同理可得∠EGF為銳角,由此我們還能知道點(diǎn)D在面EFG上的射影是三角形EFG的垂心.

       理科同學(xué)也可以通過向量證明上述結(jié)論.

       三棱錐G-EDF是高考中最高頻出現(xiàn)的幾個(gè)多面體之一,常和三視圖、外接球聯(lián)系到一起.

       四邊形:

       一個(gè)平面只與正方體六個(gè)面中的四個(gè)面相交,當(dāng)剩下的兩個(gè)面相對(duì)的時(shí)候,如上圖,由面面平行的性質(zhì),可知所得到的四邊形EFGH一定為平行四邊形.

       當(dāng)剩下的兩個(gè)面相鄰時(shí),如上圖,當(dāng)EH≠FG時(shí),四邊形EFGH為梯形,EF和GH相交,交點(diǎn)在直線DD1上;當(dāng)EH=FG時(shí),四邊形EFGH為矩形,EF//GH//DD1,這兩題圖就是昨天介紹的結(jié)論.

       五邊形:

       一個(gè)平面只與正方體六個(gè)面中的五個(gè)面相交,產(chǎn)生五邊形,如上圖,同上面四邊形一樣,我敘述一下我在幾何畫板中作這個(gè)圖的過程,首先取M,E,H,然后過E作EF//MH交AD于F,過H作HG//ME交AB于G,大家應(yīng)該明白了該五邊形的特征了.

       曾經(jīng)有一道題,讓證明該五邊形不是正五邊形,其實(shí)由這兩對(duì)邊平行是很好說明的.

       六邊形:

       一個(gè)平面與正方體六個(gè)面都相交,產(chǎn)生六邊形,其中特殊的,當(dāng)該平面垂直于正方體一條體對(duì)角線且經(jīng)過棱的中點(diǎn)時(shí),得到正六邊形, 在2018高考全國(guó)1卷數(shù)學(xué)試題分析的12題中,對(duì)該問題作了介紹.

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