题目内容

【题目】如图,在棱长为1的正方体ABCD﹣A1B1C1D1的对角线AC1上任取一点P,以A为球心,AP为半径作一个球.设AP=x,记该球面与正方体表面的交线的长度和为f(x),则函数f(x)的图象最有可能的是(

A.
B.
C.
D.

【答案】B
【解析】解:如图,球面与正方体的表面都相交,
根据选项的特点,我们考虑三个特殊情形:①当x=1;②当x= ;③当x=
①当x=1时,以A为球心,1为半径作一个球,该球面与正方体表面的交线分别是图中的红色的弧线,其弧长为:3× ×2π×1= ,且为函数f(x)的最大值;
②当x= 时,以A为球心, 为半径作一个球,该球面与正方体表面的交线分别是图中的兰色的弧线,根据图形的相似,其弧长为①中弧长的一半;
③当x= .以A为球心, 为半径作一个球,该球面与正方体表面的交线分别是图中的粉红色的弧线,其弧长为:3× ×2π×1= ,且为函数f(x)的最大值;
对照选项,B正确.
故选B.

【考点精析】认真审题,首先需要了解棱柱的结构特征(两底面是对应边平行的全等多边形;侧面、对角面都是平行四边形;侧棱平行且相等;平行于底面的截面是与底面全等的多边形).

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