格物学 第八章 立体几何初步立体几何初步的拓展与综合

立体几何中的截面、交线问题-立体几何初步的拓展与综合知识点回顾基础单选题自测题答案-河南省等高二数学必修,平均正确率72.0%

2025-06-07
立体几何中的截面、交线问题-立体几何初步的拓展与综合知识点回顾基础单选题自测题答案-河南省等高二数学必修,平均正确率72.0%
2、['立体几何中的截面、交线问题']

正确率40.0%在棱长为$${{4}}$$的正方体$$A B C D-A_{1} B_{1} C_{1} D_{1}$$中,点$${{M}}$$为$${{B}_{1}{{C}_{1}}}$$的中点,过点$${{D}}$$作平面$${{α}}$$使$$\alpha\perp B M,$$则平面$${{α}}$$截正方体所得截面的面积为(

C

A.$${{4}{\sqrt {2}}}$$

B.$${{4}{\sqrt {5}}}$$

C.$${{8}{\sqrt {5}}}$$

D.$${{1}{6}{\sqrt {2}}}$$

4、['立体几何中的截面、交线问题', '椭圆的定义', '抛物线的定义', '双曲线的定义']

正确率40.0%已知两个平行平面$${{α}{,}{β}{,}}$$直线$${{l}{⊂}{α}}$$,过$${{l}}$$上一点$${{P}}$$作与$${{l}}$$所成角为$${{4}{0}{°}}$$的直线$${{m}}$$,则直线$${{m}}$$与$${{β}}$$的交点$${{M}}$$的轨迹是(

C

A.椭圆

B.抛物线

C.双曲线

D.圆

6、['立体几何中的截面、交线问题']

正确率60.0%如图,在正方体$$A B C D-A_{1} B_{1} C_{1} D_{1}$$中,$$\boldsymbol{E}, \ \boldsymbol{F}, \ G$$分别是棱$$A B, ~ B C, ~ D D_{1}$$的中点,过$$\boldsymbol{E}, \ \boldsymbol{F}, \ G$$三点的平面与正方体各个面所得交线围成的图形是(
$$None$$

C

A.三角形

B.四边形

C.五边形

D.六边形

8、['立体几何中的截面、交线问题', '棱柱、棱锥、棱台的体积']

正确率40.0%在棱长为$${{3}}$$的正四面体$${{A}{B}{C}{D}}$$中,点$${{E}{、}{F}}$$分别在棱$$A B, ~ A C$$上,且$$A E=2 E B, \, \, \, A F=2 F C$$,过$${{E}{F}}$$作与$$A D, \ B C$$都平行的平面分别交棱$$D C, ~ D B$$于点$${{G}{、}{H}}$$,则截面$${{E}{F}{G}{H}}$$将正面体$${{A}{B}{C}{D}}$$分成大小两部分的体积比为

C

A.$${{3}{︰}{1}}$$

B.$${{4}{︰}{1}}$$

C.$${{2}{0}{︰}{7}}$$

D.$${{2}{1}{︰}{8}}$$

10、['立体几何中的截面、交线问题', '与球有关的切、接问题', '其他多面体的结构特征及其性质', '球的结构特征及其性质']

正确率40.0%一个三棱锥的各棱长均相等,其内部有一个内切球,即球与三棱锥的各面均相切,过一条侧棱和对边的中点作三棱锥的截面,所得截面图形是(

B

A.$$None$$

B.$$None$$

C.$$None$$

D.$$None$$

2. 解析:

首先确定正方体的坐标系,设点 $$D$$ 在原点 $$(0,0,0)$$,点 $$B$$ 在 $$(4,4,0)$$,点 $$M$$ 为 $$B_1C_1$$ 的中点,坐标为 $$(4,2,4)$$。向量 $$\vec{BM} = (0,-2,4)$$。平面 $$\alpha$$ 需垂直于 $$\vec{BM}$$,故其法向量为 $$\vec{BM}$$,平面方程为 $$0(x-0) - 2(y-0) + 4(z-0) = 0$$,即 $$-2y + 4z = 0$$ 或简化 $$y = 2z$$。
求平面与正方体的截面:
1. 与棱 $$AA_1$$ 交于点 $$(0,0,0)$$ 和 $$(0,0,4)$$ 不满足 $$y=2z$$(除非 $$z=0$$)。
2. 与上底面 $$A_1B_1C_1D_1$$ 交于直线 $$y=2z$$,当 $$z=4$$ 时,$$y=8$$ 超出正方体范围,故交点在 $$y=4$$ 时 $$z=2$$,即点 $$(0,4,2)$$ 和 $$(4,4,2)$$。
3. 与侧面 $$CDD_1C_1$$ 交于 $$y=2z$$,当 $$x=4$$ 时,$$z$$ 从 $$0$$ 到 $$4$$,对应 $$y$$ 从 $$0$$ 到 $$8$$,有效交点为 $$(4,4,2)$$ 和 $$(4,0,0)$$。
综上,截面为四边形,顶点为 $$(0,0,0)$$, $$(0,4,2)$$, $$(4,4,2)$$, $$(4,0,0)$$。
计算面积:
四边形分为两个三角形,面积分别为 $$4\sqrt{5}$$ 和 $$4\sqrt{5}$$,总面积为 $$8\sqrt{5}$$。答案为 **C**。

4. 解析:

设平面 $$\alpha$$ 和 $$\beta$$ 平行,直线 $$l$$ 在 $$\alpha$$ 上,点 $$P$$ 在 $$l$$ 上。过 $$P$$ 作直线 $$m$$ 与 $$l$$ 成 $$40^\circ$$ 角,则 $$m$$ 与 $$\beta$$ 的交点 $$M$$ 的轨迹为圆锥曲线。
由于 $$m$$ 与 $$l$$ 成固定角度,且 $$\alpha$$ 与 $$\beta$$ 平行,$$M$$ 的轨迹是双曲线。答案为 **C**。

6. 解析:

在正方体中,点 $$E$$, $$F$$, $$G$$ 分别为棱 $$AB$$, $$BC$$, $$DD_1$$ 的中点。过这三点的平面与正方体的交线:
1. 与上底面 $$A_1B_1C_1D_1$$ 交于一条直线。
2. 与侧面 $$AA_1D_1D$$ 和 $$CC_1D_1D$$ 各交于一条直线。
3. 与下底面 $$ABCD$$ 交于 $$EF$$。
4. 与侧面 $$AA_1B_1B$$ 和 $$BB_1C_1C$$ 各交于一条直线。
综上,交线围成一个六边形。答案为 **D**。

8. 解析:

正四面体棱长为 $$3$$,点 $$E$$ 和 $$F$$ 分别在 $$AB$$ 和 $$AC$$ 上,且 $$AE=2EB$$, $$AF=2FC$$,故 $$AE=2$$, $$EB=1$$, $$AF=2$$, $$FC=1$$。平面 $$EFGH$$ 与 $$AD$$ 和 $$BC$$ 平行,交 $$DC$$ 于 $$G$$,交 $$DB$$ 于 $$H$$。
利用比例关系,$$DG:GC=2:1$$, $$DH:HB=2:1$$,故 $$G$$ 和 $$H$$ 分别分 $$DC$$ 和 $$DB$$ 为 $$2:1$$。截面 $$EFGH$$ 将正四面体分为两部分,体积比为 $$20:7$$。答案为 **C**。

10. 解析:

三棱锥各棱长相等,为正四面体。过一条侧棱和对边中点作截面,由于对称性和内切球的存在,截面为等腰三角形。答案为 **B**(假设选项 B 为等腰三角形)。
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