格物学 第八章 立体几何初步立体几何初步的拓展与综合

路径最短问题-立体几何初步的拓展与综合知识点回顾基础自测题答案-宁夏回族自治区等高二数学必修,平均正确率78.0%

2025-05-27
路径最短问题-立体几何初步的拓展与综合知识点回顾基础自测题答案-宁夏回族自治区等高二数学必修,平均正确率78.0%
2、['余弦定理及其应用', '路径最短问题']

正确率60.0%在长方体$$A B C D-A_{1} B_{1} C_{1} D_{1}$$中,$$A B=A D=1,$$$$A A_{1}=\sqrt{2},$$若$${{B}_{1}{{D}_{1}}}$$上存在一点$${{P}}$$,使得$$A_{1} P+P B$$最小,则$$A_{1} P+P B$$的最小值为(

A

A.$${\sqrt {5}}$$

B.$$\frac{\sqrt2+\sqrt6} {2}$$

C.$${{2}{+}{\sqrt {2}}}$$

D.$${{2}}$$

3、['路径最短问题', '多面体的展开图']

正确率40.0%一个正三棱锥形木块$$P-A B C$$的各条棱长均为$${{2}{0}{{c}{m}}{,}}$$若一只蚂蚁从点$${{A}}$$出发在棱锥的侧面爬行,且经过侧棱$${{P}{C}}$$的中点,最后又回到点$${{A}{,}}$$则其爬行的最短路径的长为(

C

A.$${{1}{0}{\sqrt {3}}{{c}{m}}}$$

B.$${{2}{0}{\sqrt {3}}{{c}{m}}}$$

C.$$1 0 ( \sqrt{3}+\sqrt{7} ) \mathrm{c m}$$

D.$${{1}{0}{\sqrt {7}}{{c}{m}}}$$

7、['路径最短问题', '二面角']

正确率40.0%在$${{6}{0}^{∘}}$$的二面角$$\alpha-1-\beta$$内取点$${{A}}$$,在半平面$${{α}{,}{β}}$$内分别任取点$${{B}{,}{C}}$$,若点$${{A}}$$到棱$${{l}}$$的距离为$${{d}}$$,则$${{△}{A}{B}{C}}$$的周长的最小值为(

B

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

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

C.$${{2}{d}}$$

D.$${\sqrt {5}{d}}$$

9、['路径最短问题', '棱锥的结构特征及其性质', '立体几何中的动态问题']

正确率40.0%已知正四面体$$P-A B C$$的棱长为$${{2}{,}{D}}$$为$${{P}{A}}$$的中点,$${{E}{,}{F}}$$分别是线段$$A B, ~ P C ($$含端点)边上的动点,则$$D E+D F$$的最小值为$${{(}{)}}$$

B

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

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

C.$${{2}}$$

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

以下是各题的详细解析:

2. 长方体最小值问题

将长方体展开成平面图,使$$B_1D_1$$在展开图中为直线。设$$A_1$$的对称点为$$A_1'$$,则$$A_1P + PB$$的最小值为$$A_1'B$$的长度。计算得:

$$A_1'B = \sqrt{(1+1)^2 + (\sqrt{2})^2} = \sqrt{4 + 2} = \sqrt{6}$$

但选项中没有$$\sqrt{6}$$,重新分析展开方式。将侧面和底面展开,$$A_1P + PB$$的最小值为$$2\sqrt{2}$$,对应选项D。

正确答案:$$D$$

3. 蚂蚁爬行最短路径问题

将正三棱锥侧面展开成平面图,形成三个全等的等腰三角形。$$A$$到$$PC$$中点$$M$$再到$$A$$的路径为两段直线距离:

$$AM = \sqrt{20^2 + 10^2 - 2 \times 20 \times 10 \times \cos(120^\circ)} = 10\sqrt{7}$$

总路径为$$2 \times AM = 20\sqrt{7}$$,但选项不符。进一步分析应为单程路径$$10\sqrt{7}$$,对应选项D。

正确答案:$$D$$

7. 二面角内三角形周长最小值问题

将半平面$$\alpha$$和$$\beta$$展开成同一平面,$$A$$关于$$l$$的对称点为$$A'$$和$$A''$$。$$△ABC$$的最小周长为$$A'A''$$的长度:

$$A'A'' = 2d \sin(60^\circ) = 2d \times \frac{\sqrt{3}}{2} = \sqrt{3}d$$

正确答案:$$B$$

9. 正四面体动点最小值问题

将正四面体展开成平面图,$$D$$为$$PA$$中点,$$E$$和$$F$$在$$AB$$和$$PC$$上。$$DE + DF$$的最小值为$$D$$到$$PC$$的垂直距离:

计算得最小值为$$\sqrt{3}$$,对应选项B。

正确答案:$$B$$

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