题目内容

17.如图所示,矩形ABCD的边AB=m,BC=4,PA⊥平面ABCD,PA=3,现有数据:
①$m=\frac{3}{2}$;②m=3;③m=4;④$m=\sqrt{5}$.若在BC边上存在点Q(Q不在端点B、C处),使PQ⊥QD,则m可以取(  )
A.①②B.①②③C.②④D.

分析 根据三垂线定理结合PQ⊥QD,可得PQ在底面的射影AQ也与QD垂直,由此可得平面ABCD内满足条件的Q点应在以AD为直径的圆上,得出m≤2,即可选出正确选项.

解答 解:连接AQ,
因为PQ⊥QD,根据三垂线定理可得AQ⊥QD
在平面ABCD内,直径所对的圆周角为直角
所以Q点在以AD为直径的圆上,
故当BC与以AD为直径的圆有公共点时,在BC边上存在点Q,使PQ⊥QD
因此AB≤$\frac{1}{2}$AD=2,即m≤2
故选:D.

点评 本题考查了空间的直线与平面、直线与直线的位置关系,属于中档题.充分利用三垂线定理和平面内点的轨迹,是解决本题的关键所在.

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