截面图-挖空立体(圆台挖长方体)截面正误判断

考点:图形推理 / 截面图-挖空立体(圆台挖长方体)截面正误判断

问法模型:题干问’从任一面切开,哪一个不可能是截面’(选非题)→ 逐项反推切割平面的方向与位置:外轮廓定切向、内部缺口定与空腔的关系,选出无法由同一平面同时切出的一项

推理链

  1. 第1步:题干立体图形为圆台(上大下小漏斗状)内部挖去一个截面为正方形、竖直放置的长方体空腔,图中虚线显示空腔贯穿上下
  2. 第2步:将每个选项拆为’外轮廓+内部缺口’两个要素,分别反推切割平面方向(水平切/竖直切/斜切)及是否穿过空腔
  3. 第3步:A项外轮廓为带底弧的弧形、底部中央有缺口:从圆台侧面斜切入、经过长方体空腔、止于底面,弧线与方形缺口可同时出现,可切出
  4. 第4步:B项为两个分离的梯形块:沿过长方体中心轴线的竖直平面纵切,圆台截面为梯形、中间被长方形空腔整段断开成两块,可切出
  5. 第5步:C项为圆中带方孔(类似铜钱):用平行于底面的水平面横切,圆台截面为圆、长方体截面为正方形空腔,可切出
  6. 第6步:D项为顶边带两个缺口的连通W形:要得到梯形外轮廓必须竖直切,而竖直面与长方体空腔(凸体)的交集是一个连通矩形区域,只能’整体断开成两块’或形成’一个大缺口’,不可能形成两个缺口且底部连通的形状
  7. 第7步:故A、B、C均可切出,D不可能;本题为选非题,正确答案为D

最快解法:⚡ 截面反推法+凸空腔性质:D项外轮廓是梯形→必竖直切;竖直切必穿过中央方形空腔→空腔截面为一个连通矩形,中间应整段镂空(断成两块如B或一个大缺口),绝不可能出现’两个缺口且底部连通’的W形,直接锁定D。

易错点

  • ⚠ 选非题惯性思维:误把’能切出的’当答案,看到A/B/C形状奇特就误选
  • ⚠ 忽略长方体空腔是凸体且贯穿:单个平面截凸空腔只能得到一个连通矩形区域,误以为D的两个缺口可分别由空腔两侧切出
  • ⚠ 对A项’斜切经过空腔’的空间想象不足,误认为弧形带缺口切不出而错选A

母题抽象

🧩 当题干出现’立体图形挖空/组合体+问(不)可能截面’时,用’外轮廓定切向、内部缺口定空腔’的反推法,验证外轮廓与镂空能否由同一平面同时切出;牢记单个凸空腔(长方体、圆柱等)的截面必为连通区域,不可能产生两个分离缺口。

同类特征:圆台、挖去截面为正方形的长方体、竖直贯穿的方形空腔、从任一面切开、选非题-找不可能的截面、外轮廓与内部镂空对应切法

相关题

(暂无)


题干

左图是从圆台中挖出一个截面为正方形的长方体形成的立体图形,如果从任一面切开,以下哪一个不可能是该立体图形的截面?

选项

  • A. A
  • B. B
  • C. C
  • D. D ✅

官方解析

A项:可从圆台的侧面切入,经过长方体,到圆台底,如图1所示即可切出,排除;

B项:在圆台正中间竖着切,如图2所示,排除;

C项:可沿水平方向切出,如图3所示,排除;

D项:不能切出,因为如果外侧要切出梯形,只能从中间竖着切,中间应是中空的,无法切出中间两个缺口,当选。

本题为选非题,故正确答案为D。 

给定材料

(无)