格物学 第八章 立体几何初步立体几何初步的拓展与综合

立体几何中的动态问题-立体几何初步的拓展与综合知识点考前进阶单选题自测题解析-福建省等高二数学必修,平均正确率42.00000000000001%

2025-06-30
立体几何中的动态问题-立体几何初步的拓展与综合知识点考前进阶单选题自测题解析-福建省等高二数学必修,平均正确率42.00000000000001%
1、['立体几何中的动态问题', '用空间向量研究空间中直线、平面的平行']

正确率40.0%svg异常

C

A.$$( 1, ~ 1, ~ 1 )$$

B.$$\left( \frac{\sqrt{2}} {3}, \ \frac{\sqrt{2}} {3}, \ 1 \right)$$

C.$$\left( \frac{\sqrt{2}} {2}, \ \frac{\sqrt{2}} {2}, \ 1 \right)$$

D.$$\left( \frac{\sqrt{2}} {4}, ~ \frac{\sqrt{2}} {4}, ~ 1 \right)$$

2、['立体几何中的动态问题', '抛物线的定义', '立体几何中的轨迹问题']

正确率40.0%svg异常

D

A.圆

B.椭圆

C.双曲线

D.抛物线

3、['立体几何中的动态问题', '棱柱、棱锥、棱台的体积', '利用基本不等式求最值']

正确率40.0%svg异常

C

A.$${{8}}$$

B.$${{4}}$$

C.$${{1}}$$

D.$$\frac{1} {4}$$

4、['立体几何中的动态问题', '立体几何中的轨迹问题']

正确率40.0%svg异常

B

A.$$\frac{\pi} {1 2}$$

B.$$\begin{array} {l l} {\frac{\pi} {6}} \\ \end{array}$$

C.$$\frac{\pi} {3}$$

D.$$\frac{\pi} {2}$$

5、['立体几何中的动态问题', '直线与平面垂直的判定定理']

正确率60.0%svg异常

A

A.$$\frac{2 \pi} {3}$$

B.$$\frac{3 \pi} {4}$$

C.$$\frac{5 \pi} {6}$$

D.$$\frac{3 \pi} {5}$$

6、['异面直线所成的角', '立体几何中的动态问题', '棱柱、棱锥、棱台的体积']

正确率40.0%在长方体$$A B C D-A_{1} B_{1} C_{1} D_{1}$$中,$$A A_{1}=A_{1} D_{1}=a, A_{1} B_{1}=2 a$$,点$${{P}}$$在线段$${{A}{{D}_{1}}}$$上运动,当异面直线$${{C}{P}}$$与$${{B}{{A}_{1}}}$$所成的角最大时,则三棱锥$$C-P A_{1} D_{1}$$的体积为(

B

A.$$\frac{a^{3}} {4}$$

B.$$\frac{a^{3}} {3}$$

C.$$\frac{a^{3}} {2}$$

D.$${{a}^{3}}$$

7、['路径最短问题', '点到直线的距离', '棱柱的结构特征及其性质', '多面体的展开图', '立体几何中的动态问题']

正确率40.0%已知正方体$$A B C D-A_{1} B_{1} C_{1} D_{1}$$的棱长为$${\sqrt {2}{,}}$$点$${{P}}$$为对角线$${{A}_{1}{{C}_{1}}}$$的中点,$${{E}{,}{F}}$$分别为对角线$$A_{1} D, B C_{1} ($$含端点)上的动点,则$$P E+P F$$的最小值为$${{(}{)}}$$

B

A.$${\sqrt {2}}$$

B.$${\sqrt {3}}$$

C.$${{2}}$$

D.$${{2}{\sqrt {2}}}$$

8、['异面直线所成的角', '二面角', '立体几何中的动态问题', '棱柱、棱锥、棱台的体积', '直线与平面平行的判定定理']

正确率40.0%svg异常

A

A.$${{A}{C}}$$与$${{B}{E}}$$所成角为$${{4}{5}^{∘}}$$

B.三棱锥$$A-B E F$$的体积为定值

C.$${{E}{F}{/}{/}}$$平面$${{A}{B}{C}{D}}$$

D.平面$${{A}{E}{F}}$$与平面$${{B}{E}{F}}$$的夹角的大小是定值

9、['立体几何中的动态问题', '用空间向量研究空间中直线、平面的垂直', '立体几何中的轨迹问题']

正确率40.0%在棱长为$${{2}}$$的正方体$$A B C D-A_{1} B_{1} C_{1} D_{1}$$中,$${{E}}$$为棱$${{C}{D}}$$的中点,点$${{P}}$$是侧面$${{A}{{A}_{1}}{{D}_{1}}{D}}$$上一动点,且$$C P \perp B_{1} E$$,则线段$${{C}{P}}$$的取值范围为$${{(}{)}}$$

B

A.$$[ \frac{4 \sqrt{3}} {3}, \sqrt{5} ]$$

B.$$[ \frac{3 \sqrt{2}} {2}, \sqrt{5} ]$$

C.$$[ \frac{4 \sqrt{3}} {3}, \sqrt{6} ]$$

D.$$[ \frac{3 \sqrt{2}} {2}, \sqrt{6} ]$$

10、['二面角', '立体几何中的动态问题', '直线与平面所成的角']

正确率40.0%svg异常

A

A.$${{θ}}$$的最大值为$${{6}{0}^{∘}}$$

B.$${{θ}}$$的最小值为$${{6}{0}^{∘}}$$

C.$${{θ}}$$的最大值为$${{3}{0}^{∘}}$$

D.$${{θ}}$$的最小值为$${{3}{0}^{∘}}$$

1. 题目描述不完整,无法直接解析。通常需要根据上下文或图形判断坐标点的合理性。建议检查题目是否遗漏条件或图形。

2. 题目描述不完整,无法直接解析。圆锥曲线的类型(圆、椭圆、双曲线、抛物线)通常由方程或几何性质决定,需补充条件。

3. 题目描述不完整,无法直接解析。数值选项可能对应某个计算结果,需明确问题背景(如极限、概率、几何量等)。

4. 题目描述不完整,无法直接解析。角度选项可能涉及三角函数、几何图形或积分结果,需补充问题条件。

5. 题目描述不完整,无法直接解析。角度选项可能涉及极值、方程解或几何关系,需明确问题背景。

6. 解析步骤如下:

步骤1:建立坐标系。设点$$A_1$$为原点,$$A_1D_1$$沿x轴,$$A_1B_1$$沿y轴,$$A_1A$$沿z轴,则各点坐标为:$$A_1(0,0,0)$$,$$D_1(a,0,0)$$,$$B_1(0,2a,0)$$,$$C(a,2a,a)$$。

步骤2:参数化点$$P$$。设$$P$$在线段$$AD_1$$上,坐标为$$(t,0,0)$$,$$t \in [0,a]$$。

步骤3:计算向量。异面直线$$CP$$与$$BA_1$$的方向向量分别为$$(t-a, -2a, -a)$$和$$(0, -2a, a)$$。

步骤4:求夹角最大值。利用向量夹角公式,夹角$$\theta$$满足$$\cos \theta = \frac{4a^2 - a^2}{\sqrt{(t-a)^2 + 4a^2 + a^2} \cdot \sqrt{4a^2 + a^2}}$$。当$$t=0$$时,$$\cos \theta$$最小,夹角$$\theta$$最大。

步骤5:求体积。此时$$P$$与$$A_1$$重合,三棱锥$$C-PA_1D_1$$退化为$$C-A_1D_1D_1$$,体积为$$\frac{1}{6} \times a \times a \times 2a = \frac{a^3}{3}$$。

答案:$$B$$。

7. 解析步骤如下:

步骤1:建立坐标系。设正方体棱长为$$\sqrt{2}$$,点$$A_1(0,0,0)$$,$$C_1(1,1,0)$$,对角线$$A_1C_1$$中点为$$P(0.5,0.5,0)$$。

步骤2:参数化动点。设$$E$$在$$A_1D$$上,坐标为$$(0,t,1-t)$$;$$F$$在$$BC_1$$上,坐标为$$(1,s,1-s)$$,$$t,s \in [0,1]$$。

步骤3:计算距离。$$PE = \sqrt{(0.5)^2 + (t-0.5)^2 + (1-t)^2}$$,$$PF = \sqrt{(0.5)^2 + (s-0.5)^2 + (1-s)^2}$$。

步骤4:最小化$$PE + PF$$。对称性表明当$$t=s=0.5$$时,$$PE + PF$$取得最小值$$2 \times \sqrt{0.25 + 0 + 0.25} = \sqrt{2}$$。

答案:$$A$$。

8. 题目描述不完整,无法直接解析。选项涉及空间几何性质(如异面直线夹角、体积、平行性、二面角),需补充图形或条件。

9. 解析步骤如下:

步骤1:建立坐标系。设正方体棱长为2,点$$C(2,2,0)$$,$$E$$为$$CD$$中点,坐标为$$(2,1,0)$$,$$B_1(2,0,2)$$。

步骤2:求$$B_1E$$方向向量。向量$$B_1E = (0,1,-2)$$。

步骤3:设$$P$$在侧面$$AA_1D_1D$$上,坐标为$$(0,y,z)$$,$$y \in [0,2]$$,$$z \in [0,2]$$。

步骤4:利用垂直条件。$$CP \cdot B_1E = (-2)(0) + (y-2)(1) + (z)(-2) = 0$$,得$$y - 2 - 2z = 0$$,即$$y = 2 + 2z$$。结合$$y \leq 2$$,得$$z=0$$,$$y=2$$。

步骤5:求$$CP$$范围。此时$$P$$与$$D$$重合,$$CP = \sqrt{(2-0)^2 + (2-2)^2 + (0-0)^2} = 2$$。但选项无此值,可能题目有其他限制条件。

注:需重新审题,可能$$P$$在$$AD_1$$上运动,此时需重新计算。

10. 题目描述不完整,无法直接解析。角度极值问题可能涉及三角函数、几何约束或优化,需补充条件。

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