(2013•河南模拟)如图,在棱长为1的正方体ABCD-A1B1C1D1中,点E,F分别是棱BC,CC1的中点,P是侧面

(2013•河南模拟)如图,在棱长为1的正方体ABCD-A1B1C1D1中,点E,F分别是棱BC,CC1的中点,P是侧面BCC1B1内一点,若A1P∥平面AEF,则线段A1P长度的取值范围是(  )
A.[1,
5
2
]
B.[
3
2
4
5
2
]
C.[
5
2
2
]
D.[
2
3
]
hollexixi_1120 1年前 已收到1个回答 举报

儒林郎 幼苗

共回答了11个问题采纳率:81.8% 举报

解题思路:分别取棱BB1、B1C1的中点M、N,连接MN,易证平面A1MN∥平面AEF,由题意知点P必在线段MN上,由此可判断P在M或N处时A1P最长,位于线段MN中点处时最短,通过解直角三角形即可求得.

如下图所示:
分别取棱BB1、B1C1的中点M、N,连接MN,连接BC1
∵M、N、E、F为所在棱的中点,∴MN∥BC1,EF∥BC1
∴MN∥EF,又MN⊄平面AEF,EF⊂平面AEF,
∴MN∥平面AEF;
∵AA1∥NE,AA1=NE,∴四边形AENA1为平行四边形,
∴A1N∥AE,又A1N⊄平面AEF,AE⊂平面AEF,
∴A1N∥平面AEF,
又A1N∩MN=N,∴平面A1MN∥平面AEF,
∵P是侧面BCC1B1内一点,且A1P∥平面AEF,
则P必在线段MN上,
在Rt△A1B1M中,A1M=
A1B12+B1M2=
1+(
1
2)2=

5
2,
同理,在Rt△A1B1N中,求得A1N=

5
2,
∴△A1MN为等腰三角形,
当P在MN中点O时A1P⊥MN,此时A1P最短,P位于M、N处时A1P最长,
A1O=
A1M2−OM2=
(

5
2)2−(

2
4)2=
3
2
4,
A1M=A1N=

5
2,
所以线段A1P长度的取值范围是[
3
2
4,

5
2].
故选B.

点评:
本题考点: 点、线、面间的距离计算.

考点点评: 本题考查点、线、面间的距离问题,考查学生的运算能力及推理转化能力,属中档题,解决本题的关键是通过构造平行平面寻找P点位置.

1年前

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