题目内容
正四面体A-BCD中,E在棱AB上,F在棱CD上,使得
,设f(λ)=αλ+βλ,αλ与βλ分别表示EF与AC,BD所成的角,则
- A.f(λ)是(0,+∞)上的增函数
- B.f(λ)是(0,+∞)上的减函数
- C.f(λ)在(0,1)上递增,在(1,+∞)上递减
- D.f(λ)是(0,+∞)上的常数函数
D
分析:先证明正四面体的对棱AC与BD垂直,此结论由线面垂直得来,再由异面直线所成的角的定义,在同一平面内找到αλ与βλ,最后在三角形中发现f(λ)=αλ+βλ=
,从而做出正确选择
解答:如图,取线段BC上一点H,使
,
取BD中点O,连接AO,CO
∵正四面体A-BCD中每个面均为正三角形,∴BD⊥AO,BD⊥CO,∵AO∩CO=O,∴BD⊥平面AOC,∵AC?平面AOC∴BD⊥AC
∵
,
,∴EH∥AC,∵
,
,∴HF∥BD
∴∠HEF就是异面直线EF与AC所成的角,∠HFE就是异面直线EF与BD所成的角,∴∠EHF就是异面直线BD与AC所成的角,
∴αλ=∠HEF,βλ=∠HFE,∠EHF=90°
∴f(λ)=αλ+βλ=
,即f(λ)是(0,+∞)上的常数函数
故选D
点评:本题考察了异面直线所成的角的作法和算法,正四面体的性质,解题时要认真体会将空间问题转化为平面问题的过程
分析:先证明正四面体的对棱AC与BD垂直,此结论由线面垂直得来,再由异面直线所成的角的定义,在同一平面内找到αλ与βλ,最后在三角形中发现f(λ)=αλ+βλ=
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解答:如图,取线段BC上一点H,使
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∵正四面体A-BCD中每个面均为正三角形,∴BD⊥AO,BD⊥CO,∵AO∩CO=O,∴BD⊥平面AOC,∵AC?平面AOC∴BD⊥AC
∵
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∴∠HEF就是异面直线EF与AC所成的角,∠HFE就是异面直线EF与BD所成的角,∴∠EHF就是异面直线BD与AC所成的角,
∴αλ=∠HEF,βλ=∠HFE,∠EHF=90°
∴f(λ)=αλ+βλ=
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故选D
点评:本题考察了异面直线所成的角的作法和算法,正四面体的性质,解题时要认真体会将空间问题转化为平面问题的过程
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