同一骨架 2025 年中科大少年班入围考 第 16 题 · P009797
先用仿射坐标把截平面与棱上的分点写清,再把体积还原为相应的底面积和线性高度;形状倾斜不影响体积比,边界裁切却会改变积分或分锥的范围。
前题线性高度有一部分超过柱顶,必须扣除多算区域;后题交点在原棱段内部,可直接组合真实底面积比与高度比。
5. 在如图所示的三棱柱中,点 、 的中点 以及 的中点 所决定的平面把三棱柱割成体积不同的两部分,则较小部分的体积和原三棱柱的体积之比为( ).
仿射归一化保持中点与体积比。
先回想这道题的想法,再试试当前题。
截平面高度可积分或分锥计算,但超过柱顶的一小块必须扣掉。
可把三棱柱化为 ,并取 。有 ,截平面为 。该线性高度在整个底面上的积分为 。超过柱顶一的投影是以 为顶点的小三角形,面积 ,超出高度在三个顶点分别为 ,因此多算体积为 。平面下方实际体积为 ,上方为 ,原柱体积为 。故较小部分比值为 ,选 B。
截面上边确在上底棱段内,线性高度超过一处要截为一。若用分锥代替积分,线性函数在三角形上的平均仍为三个顶点值之平均,结果相同。仿射映射将所有体积同倍缩放,所以适用于斜三棱柱。
用平面高度求截体积,先把真实高度裁到柱体范围,再比较两部分。
仿射标准化保中点和体积比,切面高度超过柱顶处须精确扣除小三角区上的超额体积。
核心工具:割补法求体积、按实际截面求面积或体积
同一骨架 2025 年中科大少年班入围考 第 16 题 · P009797
先用仿射坐标把截平面与棱上的分点写清,再把体积还原为相应的底面积和线性高度;形状倾斜不影响体积比,边界裁切却会改变积分或分锥的范围。
前题线性高度有一部分超过柱顶,必须扣除多算区域;后题交点在原棱段内部,可直接组合真实底面积比与高度比。
已记下,谢谢!