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微重点 13 截面、交线问题
“截面、交线”问题是高考立体几何问题最具创新意识的题型,它渗透了一些动态的线、
面等元素,给静态的立体几何题赋予了活力.求截面、交线问题,一是与解三角形、多边形
面积、扇形弧长、面积等相结合求解,二是利用空间向量的坐标运算求解.
考点一 截面问题
考向1 多面体中的截面问题
例1 (多选)如图,设正方体ABCD-ABC D 的棱长为2,E为AD 的中点,F为CC 上的
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一个动点,设由点A,E,F构成的平面为α,则( )
A.平面α截正方体的截面可能是三角形
B.当点F与点C 重合时,平面α截正方体的截面面积为2
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C.点D到平面α的距离的最大值为
D.当F为CC 的中点时,平面α截正方体的截面为五边形
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考向2 球的截面问题
例2 (2022·华大新高考联盟联考)已知在三棱锥S-ABC中,SA⊥平面ABC,SA=AB=BC
=,AC=2,点E,F分别是线段AB,BC的中点,直线AF,CE相交于点G,则过点G的
平面α截三棱锥S-ABC的外接球球O所得截面面积的取值范围是__________________.
规律方法 作几何体截面的方法
(1)利用平行直线找截面.
(2)利用相交直线找截面.
跟踪演练1 (1)(多选)(2022·江苏六校联考)如图,直四棱柱ABCD-ABC D 的底面是边长
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为2的正方形,侧棱长为3,E,F分别是AB,BC的中点,过点 D ,E,F的平面记为α,
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则( )A.平面α截直四棱柱ABCD-ABC D 所得截面的形状为四边形
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B.平面α截直四棱柱ABCD-ABC D 所得截面的面积为
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C.平面α将直四棱柱分割成的上、下两部分的体积之比为47∶25
D.点A 到平面α的距离与点B到平面α的距离之比为1∶3
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(2)(2022·芜湖模拟)已知正三棱柱ABC-ABC 的各棱长均为2,D为棱AB的中点,则过点
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D的平面截该三棱柱外接球所得截面面积的取值范围为________.
考点二 交线问题
考向1 多面体中的交线问题
例3 在四面体ABCD中,△ABC是正三角形,△ACD是直角三角形且AD=CD,AB=BD
=2,平面α过点A,C,且BD⊥平面α,则平面α与侧面CBD的交线长为________.
考向2 与球有关的交线问题
例4 (2022·广州模拟)已知三棱锥P-ABC的棱AP,AB,AC两两互相垂直,AP=AB=AC
=2,以顶点P为球心,4为半径作一个球,球面与该三棱锥的表面相交得到四段弧,则最
长弧的弧长等于________.
规律方法 找交线的方法
(1)线面交点法:各棱线与截平面的交点.
(2)面面交点法:各棱面与截平面的交线.
跟踪演练2 (1)(2022·泸州模拟)已知三棱锥P-ABC的底面△ABC为等腰直角三角形,其顶
点P到底面ABC的距离为4,体积为,若该三棱锥的外接球O的半径为,则满足上述条件
的顶点P的轨迹长度为( )
A.6π B.12π
C.2π D.4π
(2)(2022·广安模拟)如图,正方体ABCD-ABC D 的棱长是2,S是AB 的中点,P是AD
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的中点,点Q在正方形DCC D 及其内部运动,若PQ∥平面SBC ,则点Q的轨迹的长度是
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