题目内容
14.已知正方体ABCD-A1B1C1D1的棱长为a,定点M在棱AB上(不在端点A、B上),点P是平面ABCD内的动点,且点P到直线A1D1的距离与点P到点M的距离的平方差为a2,则点P的轨迹所在曲线为( )A. | 抛物线 | B. | 双曲线 | C. | 直线 | D. | 圆 |
分析 以A为原点,AB、AA1分别为y轴、z轴,建立空间直角坐标系,设AM=t(0<t<a),P(x,y,0),由已知条件推导出P的轨迹是抛物线.
解答 解:以A为原点,AB、AA1分别为y轴、z轴,建立如图空间直角坐标系
设AM=t(0<t<a),则M(0,t,0),设P(x,y,0),
设PR⊥A1D1于R,则PR是点P到直线A1D1的距离
PR2=y2+a2,PM2=x2+(y-t)2,
由题意,得PR2-PM2=y2+a2-[x2+(y-t)2]=a2
化简,得x2=2ty-t2,
故P的轨迹是抛物线
故选:A.
点评 本题考查点的轨迹所在曲线类型的判断,是中档题,借助正方体巧妙地把立体几何与圆锥曲线有机地结合在一起,是一道好题.
练习册系列答案
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15.若正方体的体对角线长为4,则正方体的表面积为( )
A. | $\frac{16}{3}$ | B. | 32 | C. | $\frac{64\sqrt{3}}{9}$ | D. | $\frac{128\sqrt{3}}{3}$ |