立体几何中的轨迹交汇问题
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立体几何中轨迹问题
1、 已知平面//α平面β,直线l α⊂,点l P ∈,平面α、β间的距离为4,则在β内到点P 的距离为5且到直线l 的距离为2
9的点的轨迹是( ) A. 一个圆 B. 两条平行直线 C. 四个点 D. 两个点
2、 如图定点A 和B 都在平面α内,定点P ,PB ,α⊥α∉C 是α内异于A 和B 的动点。且AC PC ⊥,那么动点C 在平面α内的轨迹是( )
A. 一条线段,但要去掉两个点
B. 一个圆,但要去掉两个点
C. 一个椭圆,但要去掉两个点
D. 半圆,但要去掉两个点
3、 在正方体ABCD A B C D -1111中,P 是侧面BB C C 11内一动点,若P 到直线BC 与直线C D 11的距离相等,则动点P 的轨迹所在的曲线是( ) A . 直线 B .圆 C .双曲线 D .抛物线
变式1:已知正方体1111D C B A ABCD -的棱长为1,点P 是平面AC 内的动点,若点P 到直线11D A 的距离等于点P 到直线CD 的距离,则动点P 的轨迹所在的曲线是( )
A. 抛物线
B. 双曲线
C. 椭圆
D. 直线
变式2:正方体ABCD-A 1B 1C 1D 1的棱长为1,点P 在平面ABCD 上,且动点P 到直线A 1D 1的距离与到直线AB 的距离的平方和为2,则在平面直角坐标系XAY 中,动点P 的轨迹方程是什么?
变式3:已知正方体ABCD A B C D -1111的棱长为1,点M 在棱AB 上,且AM =31
,
点P 在平面ABCD 内运动,且点P 到11D A 的距离与点P 到点M 的距离的平方差为1,试确定点P 轨迹的图形.
4、如图,AB 是平面α的斜线段,A 为斜足,若点P 在平面α内运动,使得△
ABP 的面积为定值,则动点P 的轨迹是:
(A)圆 (B)椭圆 (C)一条直线 (D)两条直线
变式1:直线PA 是平面M 的一条斜线,斜足为A ,动直线PB 过点P 且与直线PB 垂直,且交平面M 于点B ,求动点B 的轨迹。
变式2:若直线PA 与平面M 成α角,直线PB 始终与直线PA 成β角,试探讨点B 的轨迹。
5、已知正四面体S-ABCD ,点P 为侧面SBC 内的一个动点,且点P 与定点S 的距离等于点P 到平面ABC 的距离,那么动点P 的轨迹是某曲线的一部分,则该曲线是 ( )
(A)、圆 (B)、椭圆 (C)、双曲线 (D)、抛物线
6、在四棱锥ABCD P -中,⊥AD 面PAB ,⊥BC 面PAB ,底面ABCD 为梯形,AD=4,BC=8,AB=6,CPB APD ∠=∠,满足上述条件的四棱锥的顶点P 的轨迹是( )
A. 圆
B. 不完整的圆
C. 抛物线
D. 抛物线的一部分 7、若三棱锥BCD A -的侧面ABC 内一动点P 到底面BCD 的距离与到棱AB 的距离相等,则动点P 的轨迹与三角形ABC 组成图形可能是( )
8、如图5,动点P 在正方体ABCD-A 1B 1C 1D 1的对角线BD 1上.过点P 作垂直于平面BB 1D 1D 的直线,与正方体表面相交于M 、N .设BP=x ,MN=y ,则函数y=f(x)的图象大致是( )。
B C A A B C A
B B
C A C B C
A D
9、如图,四棱柱ABCD -A ’B ’C ’D ’中,底面ABCD 是为正方形,侧棱AA ’⊥底面 ABCD ,AB =23,AA ’=6.以D 为圆心,DC ’为半径在侧面BCC ’B ’上画弧,当半径的端点完整地划过C E '时,半径扫过的轨迹形成的曲面面积为( ) A .
π469 B .π439 C .π269 D .π2
3
9
10、在正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,E 、F 分别为棱AA 1,CC 1的中点,则在空间中与三条直线A 1D 1、EF 、CD 都相交的直线( )
()A 不存在 (B )有且只有两条
(C )有且只有三条 (D )有无数条
11、某几何体的一条棱长为7,在该几何体的正视图中,这条棱的投影是长为
6的线段,在该几何体的侧视图与俯视图中,这条棱的投影分别是长为a 和b 的线段,则a + b 的最大值为( ) A. 22 B. 32 C. 4 D. 52
12、在平面几何中,有勾股定理:“设△ABC 的两边AB 、AC 互相垂直,则AB 2+AC 2=BC 2”拓展到空间,类比平面几何的勾股定理,研究三棱锥的侧面面积与底面面积间的关系,可以得出的正确结论是:“设三棱锥A-BCD 的三个侧面ABC 、ACD 、ADB 两两相互垂直,则 .” 13、在△DEF 中有余弦定理:DE 2=DF 2+EF 2-2DF·EFcos ∠DFE. 拓展到空间,类比三角形的余弦定理,写出斜三棱柱ABC-A 1B 1C 1的3个侧面面积与其中两个侧面所成二面角之间的关系式,并予以证明.
14、在棱长为1的正方体ABCD-A 1B 1C 1D 1中,M ,N 分别为线段BB 1、AB 的中点,O 是正方形B 1BCC 1的中心,过O 作直线与直线AM 交于点P ,与直线CN 交于点Q 。
(1)、求线段PQ 的长度。
E
D
A
C
D ’
C
B
A ’
B
(2)、将侧面ABB 1A 1无限延展开来得到平面ABB 1A 1,设平面ABB 1A 1内有一动点T ,它到直线DD 1的距离的平方减去它到P 点的距离的平方,其差为1,请建立适当的直角坐标系,求出动点T 所构成的曲线K 的方程。
(3)、在(2)的条件下,请说明以PB 为直径的圆与曲线K 是否有交点。如果有请求出此点的坐标;如果没有,请说明理由。
15、如图7,已知向量OA OB OC ===,
,a b c ,可构成空间向量的一个基底,若123()a a a =,,,a
123123()()b b b c c c ==,,,,,b c ,在向量已有的运算法则的基础上,新定义一种运算233231131221()a b a b a b a b a b a b ⨯=---,,a b ,显然⨯a b 的结果仍为一向量,记作p .
(1) 求证:向量p 为平面OAB 的法向量;
(2) 求证:以OA OB ,为边的平行四边形OADB 的面积等于⨯a b ;
(3) 将四边形OADB 按向量OC =c 平移,得到一个平行六面体111OADB CA D B -,试判断
平行六面体的体积V 与()⨯·
a b c 的大小.