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北师大版七年级数学上册第1章《丰富的图形世界》同步练习及
答案—1.3截一个几何体(4)
1.截面
定义:用一个平面去截一个几何体,截出的面叫做截面.
如图所示,阴影部分就是截面.
谈重点 截面的理解
①由前面的知识我们知道“面与面相交得到线”,而用平面去截几何体,所得的截面就是这
个平面与几何体每个面相交的线所围成的图形.②截面的形状与所截几何体有关,也与所截角度
和方向有关.③对于同一个几何体,截面的方向不同,得到的截面形状一般也不相同.同一个几何
体可能有多种不同形状的截面.
【例1】 下列关于截面的说法正确的是( ).
A.截面是一个平面图形 B.截面的形状与所截几何体无关
C.同一个几何体,截面只有一个 D.同一个几何体,截面的形状都相同
解析:根据截面的定义“用一个平面去截几何体,截出的面叫做截面”可知,A是正确的;截
面与几何体的形状有关,B是错误的;从不同的角度和方向去截同一个几何体,所得的截面一般不
同,所以C,D是错误的.故选A.
答案:A
2.正方体的截面
正方体截面的形状:
如图所示,正方体的截面的形状可以是:
(1)三角形(包括等腰三角形、等边三角形和一般三角形),如图①.
(2)四边形(包括正方形、长方形、梯形等),如图②③④.
(3)五边形,如图⑤.
(4)六边形,如图⑥.
正方体中不同形状的截面的截法:
(1)沿竖直或水平方向截正方体,截面为正方形.
(2)图①中的截面是等边三角形,与该平面平行,能截正方体三条棱的平面,都能截出等边三
角形.
(3)过正方体同一个面上不相邻的两个顶点和一条棱上的一点,可截出等腰三角形(如图),
且与该面平行的能截正方体三条棱的平面,都能截出等腰三角形.
(4)分别过正方体的上、下底面,且与任何棱都不平行的截面,可截出梯形.
(5)只要截面与五个面相交或与六个面相交,即可截出五边形或六边形.
【例2】 下列说法正确的是( ).①正方体的截面可以是等边三角形 ②正方体不可能截出七边形 ③用一个平面截正方体,
当这个平面与四个平面相交时,所得的截面一定是正方形 ④正方体的截面中边数最多的是六
边形
A.①②③④ B.①②③ C.①③④ D.①②④
解析:过正方体三个不相邻顶点的截面是等边三角形,①正确;正方体只有六个面,所以最多
与六个面相交,截面最多是六边形,②正确;当一个平面与四个平面相交时,截面也可能是长方形
和梯形,③错误;正方体有六个面,当与六个面都相交时,截面是六边形,④正确.
答案:D
3.圆柱、圆锥、球的截面
(1)圆柱的截面
用一个平面去截一个圆柱,可得到的截面形状是长方形、圆、椭圆、椭圆的一部分.
(2)圆锥的截面
用一个平面去截圆锥,可得到的截面形状是三角形、圆、椭圆及椭圆的一部分.
(3)球体的截面
用一个平面去截球体,可得到的截面形状是圆.
【例3】 下列几何体的截面分别是__________、________、________、________.
解析:观察时要注意平面截几何体的方向和角度,找出它与几何体的几个面相交,同时注意
截面是否与底面平行或垂直.
答案:圆 长方形 三角形 圆
4.根据截面判断几何体
(1)常见几何体截面的比较
常见几何体主要是棱柱、圆柱、圆锥和球体.棱柱包括正方体、长方体、三棱柱、五棱柱、六棱
柱……其中以正方体为代表.各种几何体的截面如下表:(2)根据截面判断原几何体的方法:
①截面中有曲线,则原几何体一定有曲面.例如截面形状是圆的几何体可能是圆柱、圆锥、球
或圆台.
②若一个几何体的各面都是平面,则所得截面一定是多边形;若几何体有曲面,则所得截面
可能是多边形,也可能是由直线和曲线组成的图形,还可能是由曲线组成的图形.
【例4-1】 一个几何体的一个截面是三角形,则原几何体一定不是下列图形中的( ).
A.圆柱和圆锥 B.球体和圆锥
C.球体和圆柱 D.正方体和圆锥
解析:球的截面只能是圆形;圆柱的截面可以是圆、长方形、椭圆和椭圆的一部分;正方体和
圆锥都可以截出三角形,故选C.
答案:C
【例4-2】 一个几何体,用水平的面去截,所得截面都是圆,用竖直的面去截,所得截面是长
方形,判断这个几何体的名称(写出一种几何体的名称即可).
分析:本题考查由截面的形状判断几何体.用水平面截,所得截面都是圆,该几何体可能是圆
柱、圆锥、球;用竖直的面去截,所得截面是长方形,该几何体可能是棱柱、圆柱、正方体、长方体.
综合两个条件可得该几何体可能是圆柱.
解:这个几何体可能是圆柱.
点评:同一个几何体可能有多个不同的截面图形,只有综合考虑不同的截面图形,才能准确
判断出几何体的形状.
5.判断截后剩余几何体的顶点数、棱数和面数
一个棱柱,截去一部分后,剩余几何体的顶点数、棱数和面数与该图形的形状有关.
用一个平面截掉正方体的一个角,剩余部分的顶点数、棱数和面数情况:
截面过顶
顶点数 棱数 面数
点的个数
0 10 15 7
1 9 14 7
2 8 13 7
3 7 12 7
【例5-1】 如图所示,过长方体的一个顶点,截掉长方体的一个角,则剩余部分的顶点有
__________个.
解析:过一个顶点截掉一个角后,去掉了一个顶点,又增加了两个,实际上比原来的长方体增
加了一个顶点,有9个.
答案:9
【例5-2】 如图,用一个平面截掉正方体的一条棱,剩下的几何体有________个顶点,有
________条棱,有________个面.解析:剩下的部分是一个五棱柱,故有10个顶点,15条棱,7个面.
答案:10 15 7
6.截面的应用
把一个长方体木块锯成几段,可以看成用几个平面去截长方体,其截面的面积等于与截面平
行的底面的面积.如图所示.
截面与增加的面积的关系:
分成的段数 截面数 增加的面积
2 1 2个截面的面积
3 2 4个截面的面积
4 3 6个截面的面积
5 4 8个截面的面积
n-1 2×(n-1)个
n
(n≥2) 截面的面积
【例6】 如图所示,一根长2米的长方体木料锯成4段,这根木料的表面积比原来增加了72
平方厘米,则这根木料原来的体积是多少?
分析:木料被锯成4段,实际上可以看成用3个平面去截一个长方体,每个截面处增加2个相
等的面,共增加了3×2=6个面,这6个面的面积和是72平方厘米,可先求出每个面的面积,再求
体积.
解:因为将木料锯成4段,则表面积多出6个面,且每个面的面积相等,所以72÷6=12(平方
厘米).
所以原木料的体积是12×200=2 400(立方厘米).
答:这根木料原来的体积为2 400立方厘米.
点评:①长方体的体积=横截面的面积×长;②注意本题单位要统一.