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166461. (2024•铁一中学•高三上三月) 已知正方体ABCDA1B1C1D1的棱长为2,棱AB的中点为M,过点M作正方体的截面α,且B1D⊥α,若点N在截面α内运动(包含边界),则(  )

A.当|MN|最大时,MNBC所成的角为 

B.三棱锥A1BNC1的体积为定值

C.若|DN|=2,则点N的轨迹长度为2π

D.N∈平面A1BCD1,则BN+NC1的最小值为

共享时间:2024-01-29 难度:4
[考点]
棱柱的结构特征,棱柱、棱锥、棱台的体积,异面直线及其所成的角,点、线、面间的距离计算,
[答案]
BCD
[解析]
解:记BCCC1C1DD1A1A1A的中点分别为IHGFE
连接EFFGGHHIMME,连接GMFI
因为FGA1C1A1C1ACACMI,又
所以FGMI,|FG|=|MI|,所以四边形FGIM为平行四边形,
连接FIMG,记其交点为S
根据正方体性质,可构建如下图所示的空间直角坐标系,则A(2,0,0),A1(2,0,2),B(2,2,0),
C1(0,2,2),B1(2,2,2),M(2,1,0),E(2,0,1),F(1,0,2),G(0,1,2),H(0,2,1),I(1,2,0),S(1,1,1),

因为

所以

所以MEFGHI六点共面,
因为
所以
所以
所以DB1MIDB1ME,又MIME⊂平面MEFGHI
所以DB1⊥平面MEFGHI,故平面MEFGHI即为平面α,
对于ANG重合时,|MN|最大,且MN//BC1
所以MNBC所成的角的平面角为∠C1BC
又|BC|=|CC1|,∠BCC1=90°,
所以,故MNBC所成的角为,所以A错误;
对于B,因为
所以
所以DB1A1C1DB1BC1,又A1C1BC1⊂面A1BC1
所以DB1⊥平面A1BC1,又DB1⊥平面MEFGHI
所以平面A1BC1∥平面MEFGHI
所以点N到平面A1BC1的距离与点M到平面A1BC1的距离相等,
所以
向量为平面A1BC1的一个法向量,

所以M到面A1BC1的距离
又△A1BC1为等边三角形,

所以三棱锥A1BNC1的体积为定值B正确;
对于C:若|DN|=2,点N在截面MEFGHI内,
所以点N的轨迹是以D为球心,半径为2的球体被面MEFGHI所截的圆(或其一部分),
因为
所以
所以DS⊥平面MEFGHI,所以截面圆的圆心为S
因为是面MEFGHI的法向量,而
所以D到面MEFGH的距离为
故轨迹圆的半径,又
故点N的轨迹长度为2πr=2π,C正确;
对于DN∈平面A1BCD1N∈平面MEFGHI
又平面A1BCD1与平面MEFGHI的交线为FI
所以点N的轨迹为线段FI
翻折△C1FI,使得其与矩形A1BIF共面,如图,

所以当BNC1三点共线时,|BN|+|NC1|取最小值,最小值为|BC1|,
由已知,|BI|=1,
C1C1TBI,垂足为T,则
所以
所以
所以|BN|+|NC1|的最小值为D正确.
故选:BCD
[点评]
本题考查了"棱柱的结构特征,棱柱、棱锥、棱台的体积,异面直线及其所成的角,点、线、面间的距离计算,",属于"综合题",熟悉题型是解题的关键。
转载声明:
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233087. (2024•西安八十五中•高二下四月) 如图,棱长为2的正方体ABCDA1B1C1D1中,EF分别为棱A1D1AA1的中点,G为线段B1C的动点,则下列说法正确的是(  )

A.三棱锥A1EFG的体积为定值   

B.不存在点G,使得B1D⊥平面EFG

C.设直线FG与平面BCC1B1所成角为θ,则cosθ的最大值为   

D.F到直线EG距离的最小值为

共享时间:2024-07-25 难度:5 相似度:1.35
231976. (2024•师大附中•高一下二月) 如图,在棱长为2的正方体ABCDA1B1C1D1中,Q为线段B1D1上一动点(包括端点),则以下结论正确的是(  )

A..三棱锥QC1BD的体积为定值 

B.当点QB1D1中点时,直线QA1与平面A1BD所成角的正弦值为   

C..当点QD1重合时,三棱锥QA1BD的外接球的体积为4

D..过点Q平行于平面C1BD的平面被正方体ABCDA1B1C1D1截得的多边形的面积为2

共享时间:2024-06-19 难度:3 相似度:1.17
233113. (2023•西安八十五中•高二上一月) 如图,四棱锥中,底面ABCD是正方形,SA⊥平面ABCDSAABOP分别是ACSC的中点,M是棱SD上的动点,则(  )

A.OMAP

B.存在点M,使OM∥平面SBC 

C..存在点M,使直线OMAB所成的角为30°

D..点M到平面ABCD与平面SAB的距离和为定值

共享时间:2023-10-28 难度:3 相似度:1.17
232649. (2023•鄠邑二中•高二上一月) 如图,正方体ABCDA1B1C1D1的棱长为1,正方形ABCD的中心为O,棱CC1B1C1的中点分别为EF,则(  )

A.  

B.   

C..异面直线OD1EF所成角的余弦值为 

D..点F到直线OD1的距度为

共享时间:2023-10-11 难度:3 相似度:1.17
233315. (2023•西工大附中•高一下二月) 如图所示,在长方体ABCDA1B1C1D1中,BB1B1D1,点ECC1上的一个动点,若平面BED1交棱AA1于点F,给出下列命题,其中真命题的是(  )

A..四棱锥B1BED1F的体积恒为定值 

B..存在点E,使得B1D⊥平面BD1E

C.对于棱CC1上任意一点E,在棱AD上均有相应的点G,使得CG∥平面EBD1

D.存在唯一的点E,使得截面四边形BED1F的周长取得最小值

共享时间:2023-06-23 难度:4 相似度:1
232455. (2023•南开中学•高二上二月) 在正方体ABCDA1B1C1D1中,则(  )

A.直线A1C1与直线BD所成角为90°   

B..直线A1C1与平面A1BD所成角的正弦值为

C.二面角C1A1BD的余弦值为

D..如果AB=1,那么点C1到平面A1BD的距离为

共享时间:2023-12-28 难度:4 相似度:1
233433. (2023•铁一中学•高一下二月) 在正三棱锥PABC中,DE分别是棱ACPB的中点,M是棱PC上的任意一点,则下列结论正确的是(  )

A.PBAC

B..异面直线DEAB所成角的余弦值是   

C.AM+MB的最小值是4  

D..三棱锥PABC内切球的半径是

共享时间:2023-06-22 难度:4 相似度:1
169623. (2024•西安三中•高二上期末) 如图,直三棱柱ABCA1B1C1中,ACBC=1,AA1=2,D是棱AA1的中点,DC1BD.则(  )

A.直线DC1BC所成角为90°

B.三棱锥DBCC1的体积为 

C.二面角A1BDC1的大小为60°

D..直三棱柱ABCA1B1C1外接球的表面积为6π

共享时间:2024-02-04 难度:4 相似度:1
232347. (2023•铁一中学•高二上一月) 已知棱长为a的正方体ABCDA1B1C1D1MB1C1中点,点P在正方体的表面上运动,且总满足MP垂直于MC,则下列结论正确的是(  )

A.P的轨迹中包含AA1的中点   

B.P在侧面AA1D1D内的轨迹的长为 

C.MP长度的最大值为  

D.直线CC1与直线MP所成角的余弦值的最大值为

共享时间:2023-10-22 难度:2 相似度:0.75
169344. (2024•师大附中•高一下期末) 半正多面体亦称“阿基米德多面体”,是由边数不全相同的正多边形围成,体现了数学的对称美.如图,二十四等边体就是一种半正多面体,是由正方体截去八个一样的四面体得到的,若它的所有棱长都为,则(  )

A.被截正方体的棱长为2 

B..被截去的一个四面体的体积为  

C..该二十四等边体的体积为 

D.该二十四等边体外接球的表面积为8π

共享时间:2024-07-09 难度:2 相似度:0.75
166518. (2024•城关中学•高二上二月) 如图,经过坐标原点O且互相垂直的两条直线ACBD与圆x2+y2﹣4x+2y﹣20=0相交于ACBD四点,M为弦AB的中点,则下列说法正确的是(  )

A.线段BO长度的最大值为

B.AC长度的最小值为 

C.M的轨迹是一个圆  

D.连接四边形ABCD各边中点所得四边形面积的最大值为

共享时间:2024-12-24 难度:5 相似度:0.75
232192. (2024•铁一中学•高一下一月) 正月十五元宵节,中国民间有观赏花灯的习俗.在2024年元宵节,小明制作了一个“半正多面体”形状的花灯(图1).半正多面体是由两种或两种以上的正多边形围成的多面体,体现了数学的对称美.图2是一个棱数为24的半正多面体,它的所有顶点都在同一个正方体的表面上,且此正方体的棱长为2,关于该半正多面体的四个结论中正确结论的是(  )

A.棱长为

B.两条棱所在直线异面时,这两条异面直线所成角的大小是60°  

C.表面积为  

D.外接球的体积为

共享时间:2024-04-20 难度:2 相似度:0.75
231974. (2024•师大附中•高一下二月) 已知正方体ABCDA1B1C1D1中,MN分别为CC1C1D的中点,则(  )

A.直线MNA1C所成角的余弦值为

B..平面BMN与平面BC1D1夹角的余弦值为

C.BC1上存在点Q,使得B1QBD1

D.B1D上存在点P,使得PA∥平面BMN

共享时间:2024-06-19 难度:3 相似度:0.58
166499. (2024•铁一中学•高二上二月) 如图,正方体ABCDA1B1C1D1的棱长为2,EF分别是棱BCDD1上的中点,点P为平面ABCD内的动点,则下列命题正确的有(  )

A.平面AEF截该正方体所得的截面图形是五边形

B.若点P到直线BB1与到直线DC的距离相等,则点P的轨迹是抛物线   

C.D1PAB所成的角为,则点P的轨迹是双曲线   

D.B为球心,为半径的球面与平面AEF相交所得曲线的面积为

共享时间:2024-12-24 难度:3 相似度:0.58
169541. (2024•铁一中学•高二上期末) 如图,在正方体ABCDA1B1C1D1AB=2,P是正方形ABCD内部(含边界)的一个动点,则(  )

A.存在唯一点P,使得D1PB1C   

B.当点PAC上移动时,直线D1P与直线B1D所成角不变

C.直线D1P与平面ABCD所成角的最小值为  

D..当D1P=3时,点P的轨迹为圆的一部分

共享时间:2024-02-22 难度:3 相似度:0.58

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2024-01-29

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