题目内容

2.如图,三棱柱ABC-A1B1C1中,侧棱AA1⊥底面ABC,AA1=2,AB=BC=1,∠ABC=90°,外接球的球心为O,点E是侧棱BB1上的一个动点.有下列判断:
①直线AC与直线C1E是异面直线;②A1E一定不垂直于AC1;③三棱锥E-AA1O的体积为定值;④AE+EC1的最小值为2$\sqrt{2}$.
其中正确的个数是(  )
A.1B.2C.3D.4

分析 由题意画出图形,由异面直线的概念判断①;利用线面垂直的判定与性质判断②;找出球心,由棱锥底面积与高为定值判断③;设BE=x,列出AE+EC1关于x的函数式,结合其几何意义求出最小值判断④.

解答 解:如图,

对于①,∵直线AC经过平面BCC1B1内的点C,而直线C1E在平面BCC1B1内不过C,∴直线AC与直线C1E是异面直线,故①正确;
对于②,当E与B重合时,AB1⊥A1B,而C1B1⊥A1B,∴A1B⊥平面AB1C1,则A1E垂直AC1,故②错误;
对于③,由题意知,直三棱柱ABC-A1B1C1的外接球的球心为O是AC1 与A1C 的交点,则△AA1O的面积为定值,由BB1∥平面AA1C1C,∴E到平面AA1O的距离为定值,∴三棱锥E-AA1O的体积为定值,故③正确;
对于④,设BE=x,则B1E=2-x,∴AE+EC1=$\sqrt{1+{x}^{2}}+\sqrt{1+(2-x)^{2}}$.由其几何意义,即平面内动点(x,1)与两定点(0,0),(2,0)距离和的最小值知,其最小值为2$\sqrt{2}$,故④正确.
∴正确命题的个数是3个.
故选:C.

点评 本题考查命题的真假判断与应用,考查空间想象能力和思维能力,属中档题.

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