本题导读
本题考查空间多面体的体积比例关系,核心在于利用“等底等高”或体积公式转换顶点(等体积变换),将不规则棱锥转化为以底面为基础的易求棱锥。
📌【题干】
Question
(2009年辽宁卷(理)) 正六棱锥 中, 为 的中点, 则三棱锥 与三棱锥 体积之比为 ()
A. B. C. D.
🔍【思路分析】
破题导航
- 将待求体积比转化为具有相同底面或相同高的新棱锥之比,采用等体积法:,。
- 结合 是 中点的条件,寻找它们与基础棱锥 和 的关系。
- 利用正六边形底面的几何性质,求出 与 的面积比,进而得出体积比。
✅【答案】
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C
✍【详细解析】
Abstract
由于 是 的中点,三棱锥 可以看作 。 点 到平面 的距离是点 到平面 距离的 。 所以 。 同理,三棱锥 可以看作 。 点 到平面 (即底面 )的距离是点 到该平面距离的 。 所以 。 接下来比较 与 。由于它们的高相同(均为点 到底面的距离),体积比即为底面积之比 。 设正六边形边长为 ,则: 。 在 中,,,且 (正六边形性质)。 。 可见 。 因此,。 代入前面的关系式得:。 所以,。 故选 C
💡【考点归纳与避坑指南】
Danger
- 核心考点:三棱锥体积公式及其灵活运用(更换顶点),正六边形面积的分割与计算。
- 核心方法:等体积变换法(底面和高的转换)。
- 避坑指南:切忌直接以 为底面去求解 和 到该平面的距离,运算将极其繁杂;利用 是中点的特性果断转换顶点是破题关键。
📖【试题探源与推广】
Tip
- 试题探源: 经典的立体几何截面与体积比问题。
- 结论推广: 对于正 边形底面的棱锥,其内部任意三顶点构成的底面小棱锥,均可通过底面积比例直接映射为原大棱锥体积的固定比例。
🔗【关联脉络】
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C
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