2017-2018学年北师大版选修4-1 2.1 &2 截面欣赏 直线与球、平面与球的位置关系 学案
2017-2018学年北师大版选修4-1 2.1 &2  截面欣赏  直线与球、平面与球的位置关系 学案第2页

  ∵OA=AB=R,

  ∴△OAB是等腰直角三角形.

  又CD∥OA,则CD=BC,故x=l.

  ∴截面面积S=πR2-πl2=π(R2-l2).

  

  解决这类问题的关键是准确分析出组合体的结构特征,发挥自己的空间想象能力,正确作出几何体的轴截面等,把立体图和截面图对照分析,找出几何体中的数量关系.把空间几何问题转化在同一平面内利用平面几何的知识解决,即用空间问题平面化的解题策略.

  

  

  1.一长方体木料,沿如图所示平面EFGH截长方体,若AB⊥CD,那么下列四个图形中是截面的是(  )

  

  解析:选A 因为AB,MN两条交线所在平面(侧面)互相平行,故AB,MN无公共点;又AB,MN在平面EFGH内,故AB∥MN.同理易知,AN∥BM.又AB⊥CD,所以截面必为矩形.

  

平面、直线与球的位置关系   [例2] 有三个球,第一个球内切于正方体,第二个球与这个正方体各条棱相切,第三个球过这个正方体的各个顶点,求这三个球的表面积之比.

  [思路点拨] 本题主要考查平面、直线与球的位置关系的应用.解此题时分别作出三种情况的截面图,可求解.

  [精解详析] 设正方体的棱长为a.

  (1)正方形的内切球球心是正方体的中心,切点是六个面正方形的中心,经过四个切点及球心作截面如图①,所以有2r1=a,r1=,所以S1=4πr=πa2.

(2)球与正方体的各棱的切点在每条棱的中点, 过球心作正方体的对角面得截面,如图②,2r2=a,r2=a, 所以S2=4πr=2πa2.