题目内容
【题目】如图,P是正四面体V-ABC的面VBC上一点,点P到平面ABC距离与到点V的距离相等,则动点P的轨迹是( )
A. 直线 B. 抛物线
C. 离心率为的椭圆 D. 离心率为3的双曲线
【答案】C
【解析】分析:由题设条件将点P到平面ABC距离与到点V的距离相等转化成在面VBC中点P到V的距离与到定直线BC的距离比是一个常数,依据圆锥曲线的第二定义判断出其轨迹的形状.
详解:∵正四面体V﹣ABC∴面VBC不垂直面ABC,过P作PD⊥面ABC于D,过D作DH⊥BC于H,连接PH,
可得BC⊥面DPH,所以BC⊥PH,故∠PHD为二面角V﹣BC﹣A的平面角令其为θ
则Rt△PGH中,|PD|:|PH|=sinθ(θ为V﹣BC﹣A的二面角的大小).
又点P到平面ABC距离与到点V的距离相等,即|PV|=|PD|
∴|PV|:|PH|=sinθ<1,即在平面VBC中,点P到定点V的距离与定直线BC的距离之比是一个常数sinθ,
又在正四面体V﹣ABC,V﹣BC﹣A的二面角的大小θ有:sinθ=<1,
由椭圆定义知P点轨迹为椭圆在面SBC内的一部分.
故答案为:C.
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