从三个中点确定完整截面
空间直角坐标系中的正方体由 、、 围成。令 、、,它们分别是从原点出发的三条棱的中点。求平面 与整个正方体所成截面的面积。
分数写 a/b,根号写 √ 或 sqrt,π 写 pi 也可以。
先写出平面方程,检查其他棱是否也与它相交,再求截面形状。
三点定义平面却不总是定义完整截面的全部顶点。本题三坐标都非负,平面方程会把交点限制在原点附近,可以先证明截面确为三角形。
三点不共线,所定平面为 。在正方体内三坐标非负,因此平面上的点各坐标均不超过 。所以平面不可能碰到坐标等于 的任一面或棱,只在原点出发的三条棱上分别交于 。截面就是三角形 。三边均长 ,故它是正三角形,面积为 。
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交集中任意点 可写为 ,系数非负且和为1,确在三角形内,反向也成立。另有 ,,叉积为 ,其模的一半仍为 。
先核完整截面,再按实际多边形算面积。
非负坐标排除其余棱,截面化为正三角形。
已记下,谢谢!