图形推理-截面图(立体切割·三点定面)

考点:图形推理 / 图形推理-截面图(立体切割·三点定面)

问法模型:题干问’经P、Q、R三个顶点的平面切割多面体,求切面’→用’三点定面’公理锁定唯一切割平面,再按截面形状匹配选项

推理链

  1. 第1步:题干给出阶梯状多面体及P(左上顶点)、Q(右上顶点)、R(右侧顶点)三个顶点,要求用过这三点的平面切割并找切面
  2. 第2步:依据立体几何公理’过不在一条直线上的三点,有且只有一个平面’,P、Q、R三点不共线,故切割平面被唯一确定,切面形状唯一
  3. 第3步:沿P、Q、R三点确定的平面切割该多面体,所得切面为单一的正方形(单连通四边形),对照官方切面示意图
  4. 第4步:逐项对照:A项为带缺口的阶梯状组合形,酷似原多面体的外形轮廓,并非截面;C项、D项均为两个相互分离的图形,与唯一平面截得的单一连通截面不符
  5. 第5步:B项为单一正方形,与过P、Q、R的平面所得切面一致,故正确答案为B

最快解法:⚡ 三点定面法(公理法):‘不共线三点唯一确定一个平面’,经P、Q、R的平面切得正方形截面,直接锁定B;配合排除法——切面应为单一连通图形,排除C、D(分离双图形),再排除A(多面体轮廓干扰项)

易错点

  • ⚠ 误以为P、Q、R可能不共面或需作多个平面,纠结切割方向;实际上任何不共线三点必共面且平面唯一
  • ⚠ 被A项迷惑:A是原立体图形正面轮廓的阶梯形,把多面体外形误当成切面
  • ⚠ 忽视切面的唯一性与连通性,误选C、D这类’分离双图形’选项

母题抽象

🧩 当题干出现’过立体图形三个顶点(或三个点)的平面进行切割求切面’时,先用’三点定面’公理锁定唯一平面,再沿该平面想象切割核对截面形状,并排除轮廓相似项与分离双图形项

同类特征:经P、Q、R三个顶点的平面、对多面体进行切割、求切面/截面图、三个顶点确定唯一平面、立体图形截面、正方形截面

相关题

(暂无)


题干

左边为给定的多面体,现用经P、Q、R三个顶点的平面对其进行切割,问哪个选项是其切面?

选项

  • A. A
  • B. B ✅
  • C. C
  • D. D

官方解析

本题考查截面图。根据平面公理“过不在一条直线上的三点,有且只有一个平面”可以得出,经过P、Q、R三点可以确定唯一的平面,即切面为B项,如下图所示:

故正确答案为B。

给定材料

(无)