設(shè)正方體ABC-A1B1C1D1 的棱長為2,動點(diǎn)E,F(xiàn)在棱A1B1上,動點(diǎn)P、Q分別在棱AD、CD上,若EF=1,A1E=x,DQ=y,DP=z(x,y,z>0),則下列結(jié)論中錯誤的是


  1. A.
    EF∥平面DPQ
  2. B.
    二面角P-EF-Q所成角的最大值為數(shù)學(xué)公式
  3. C.
    三棱錐P-EFQ的體積與y的變化有關(guān),與x、z的變化無關(guān)
  4. D.
    異面直線EQ和AD1所成角的大小與x、y的變化無關(guān)
C
分析:由線面平行的判定定理,得A項(xiàng)正確;由二面角的定義和正方體性質(zhì),可得B項(xiàng)沒有錯誤;由線面垂直的判定與性質(zhì),可得D項(xiàng)也正確.根據(jù)錐體體積公式和正方體的性質(zhì),可得C項(xiàng)中三棱錐P-EFQ的體積與x、y大小無關(guān),與z大小有關(guān),故C項(xiàng)有錯誤,由此即可得到本題的答案.
解答:對于A,因?yàn)槠矫鍰PQ外一直線EF平行于平面DPQ內(nèi)的直線DQ,
故EF∥平面DPQ,得A項(xiàng)正確;
對于B,當(dāng)P點(diǎn)在AD上,由靠近點(diǎn)D的位置向A移動的過程中,
二面角P-EF-Q的大小逐漸增大,直到當(dāng)P與A重合時(shí),
二面角大小等于二面角A-A1B1-D,剛好等于,故B正確;
對于C,由點(diǎn)Q到EF的距離等于2,而EF=1,故S△EFQ=不變,
而隨著P在AD上運(yùn)動,P到平面EFQ的距離為變量,從而使得三棱錐P-EFQ的
體積跟著變化,所以三棱錐P-EFQ的體積與x、y大小無關(guān),與z大小有關(guān),
由此可得C項(xiàng)有錯誤;
對于D,由線面垂直的判定定理,可得AD1⊥平面A1DCB1,而直線EQ在平面內(nèi)運(yùn)動,
可得不論EQ怎樣運(yùn)動,總有EQ與AD1成90°的角,與x、y的變化無關(guān),故D項(xiàng)正確.
故選:C
點(diǎn)評:本題給出正方體中的動點(diǎn),探索了線面位置關(guān)系、二面角的大小和錐體的體積,著重考查了空間角大小的求法、線面平行和線面垂直的證明等知識點(diǎn),屬于中檔題.
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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

(1)設(shè)△ABC的頂點(diǎn)A、B在平面α外,頂點(diǎn)C在平面α內(nèi),AB在平面α上的射影分別為A1B1,AA1BB1,△ABC的邊BC上的高為AD,AD∥平面α,BCα所成角為θ,求平面ABC與平面α所成角的大小;

(2)正方體ABCDA1B1C1D1中,EBC的中點(diǎn),求平面B1D1E和平面ABCD所成的二面角的正弦值.

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