截面图-三点确定平面截多面体

考点:图形推理 / 截面图-三点确定平面截多面体

问法模型:问’经过A、B、C三个顶点切开的截面是哪个’ → 用平面公理’三点确定一个平面’锁定唯一截面,逐格追踪平面穿过的小正方体及其颜色,旋转后与选项比对

推理链

  1. 第1步:题干给出由15个白色+5个灰色小正方体拼成的多面体,并标注三个顶点A、B(左上方)与C(右下方),求过这三点的截面
  2. 第2步:依据平面公理’过不在一条直线上的三点,有且只有一个平面’,A、B、C唯一确定一个截面,不存在多种切法多解
  3. 第3步:沿该平面逐格追踪它穿过的小正方体,得到官方解析所示的网格状截面轮廓,且被切到的格子对应的全部是白色正方体,未切到任何灰色正方体
  4. 第4步:将截得的图形逆时针旋转,转到与选项同一观察方向
  5. 第5步:逐项对照——A、B的网格轮廓与实际截面路径不符,排除A、B;D轮廓虽与C相同但含1个灰色正方形,而实际截面切不到灰色块,排除D;C轮廓一致且全为白色,故选C

最快解法:⚡ 排除法+颜色验证:先用’三点定面’确认截面唯一,再分两维排除——轮廓维:A、B与C、D轮廓不同,按截面实际穿过路径排除A、B;颜色维:D与C轮廓相同但D多1个灰色格子,实际切不到灰色正方体,排除D,锁定全白的C

易错点

  • ⚠ 只比对轮廓忽略颜色,误选D(D与C轮廓相同但含灰色格子,实际截面未经过灰色正方体)
  • ⚠ 忽略官方解析中’逆时针旋转’这一步,按截面原始方向比对,误认为A/B的轮廓也吻合
  • ⚠ 误以为过三点可有多种切法或截面不唯一,动摇’三点确定一个平面’的解题前提

母题抽象

🧩 当题干出现’小正方体拼成的立体+过三个顶点/三个点切开求截面’的特征时,用’三点定面→逐格追踪穿过的小正方体及其颜色→旋转后比对轮廓与颜色’的方法,双重验证再选答案

同类特征:15白+5灰小正方体拼成的多面体、过A、B、C三个顶点切开、求唯一截面图形、选项按’轮廓×颜色’设置干扰(A/C全白,B/D含灰)、平面公理:三点确定唯一平面、截面需旋转后与选项比对

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题干

下图为15个白色和5个灰色正方体组合而成的多面体,将其经A、B、C三个顶点切开后,正确的截面是:

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,A、B、C三个顶点可以确定一个唯一的截面,如下图所示:

逆时针旋转即可得到如下截面图:

故正确答案为C。

给定材料

(无)