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正方体中的截面问题探究
一、截面的概念
问题1:下列正方体中的阴影部分能作为该正方体的完整的截面吗?
图1
图2
图3
图1的阴影部分在正方体的表面,不能称为截面.
图2的阴影部分的GE边不在正方体的表面,三角形GEF不是完整的截面.
图3的阴影部分是一个经过正方体内部的三角形,每条边都在表面上,是截面.
思考:什么样的图形能作为几何体的截面?
截面的概念:用一个平面去截一个几何体(经过几何体内部的点),得到的平面图形叫做这个几何体的截面.
(其中,截面与几何体表面的交线叫做截线.)
经过几何体内部,每边都在几何体表面上的封闭图形,可以作为几何体的截面.
问题2:你能将上题中图2的阴影部分补全成完整的截面吗?
H
线面平行的性质定理
理论依据:
基本事实2
H
I
基本事实3
二、作几何体截面的基本方法
1、平行线法:过截面一顶点作对边的平行线
2、延长线法:延长截面中位于几何体表面的线,
使之与几何体棱相交
本质:找截面与棱的交点
猜想:如果用一个平面去截一个正方体,截面可能是哪些形状的图形?(按边数分类)
三角形、四边形
五边形、六边形
有没有其他形状?比如七边形
或更多边形... ...?
探究一:三角形
问题1:能截出什么形状的三角形?
等腰三角形
等边三角形
一般锐角三角形
探究一:三角形
试证明:截出的三角形一定是锐角三角形。
问题2:能否截出直角三角形?钝角三角形?
探究二:四边形
问题3:能截出什么形状的四边形?
正方形
矩形
菱形
梯形
问题4:这些四边形有什么共同特征?能是一般的四边形吗?
探究二:四边形
四边形性质:
由于截面与正方形的四个面相交,交面中至少有两个平面平行,所以截面四边形至少有一组边平行。
探究二:四边形
问题5:截面能是直角梯形吗?
试证明:不可能截出直角梯形。
探究三:五边形
问题6:能截出什么特征的五边形?能截出正五边形吗?
五边形性质:
有两组边平行。不能截出正五边形
探究四:六边形
问题7:截出的六边形有什么特征?正六边形可以吗
六边形性质:
有三组边互相平行。可以截出正六边形
1、本节课学习了哪些知识和方法?
2、你体会到哪些数学思想?
3、关于正方体的截面,你还能想到哪些有待探究的问题?
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