题目内容

如图:正方体ABCD-A1B1C1D1的棱长为1,E,F分别是棱A1B1,CD的中点,点M是EF的动点,FM=x,过点M、直线AB的平面将正方体分成上下两部分,记下面那部分的体积为V(x),则函数V(x)的大致图象是(  )
A、
B、
C、
D、
考点:函数的图象
专题:函数思想
分析:本题关键是理解,体积V(x)的变化是随变x的变化而怎样变化的,可以找列出V关于x的关系式,利用相似比就可以找到它们的关系,从而得到答案,当然此题也可以从体积的变化快慢来理解得到答案.
解答: 解:如图:(1)当0<x<
2
2
时,过点M、直线AB作平面交CC1,DD1于点P、Q,则四边形ABPQ为矩形,
此时,截面下面那部分是三棱矩ADQ-BCP,
∵FM=CM1=x,如图:B1C=
2
,△BB1M1∽△PM1C,由相似比得,
CP
BB1
=
MC
B1M

CP
1
=
x
2
-x
,∴CP=
x
2
-x

∴三棱矩ADQ-BCP的体积V(x)=S△BCP•AB=
1
2
×
x
2
-x
×1×1
=
x
2(
2
-x)

(2)当
2
2
<x<
2
时,过点M、直线AB作平面交B1C1,A1D1于点P、Q,则四边形ABPQ为矩形,
此时,截面下面那部分是四棱矩ADQA1-BCPB1
∵FM=x,由相似比知C1P=
2x-
2
x

∴四棱矩ADQA1-BCPB1的体积V(x)=
1
2
(
2x-
2
x
+1)×1×1
=
3x-
2
2x

∴V(X)=
x
2(
2
-x)
 (0<x≤
2
2
)
3x-
2
2x
 (
2
2
<x<
2
)

由解析式,知V(x)的图象为C.
故选:C.
点评:本题考查空间相象能力,函数思想,关键是要求理解变量与变量之间的关系.属于较难题.
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