已知矩形ABCD,AB=1,BC=.將△ABD沿矩形的對角線BD所在的直線進行翻折,在翻折過程中( )
A.存在某個位置,使得直線AC與直線BD垂直
B.存在某個位置,使得直線AB與直線CD垂直
C.存在某個位置,使得直線AD與直線BC垂直
D.對任意位置,三對直線“AC與BD”,“AB與CD”,“AD與BC”均不垂直
【答案】分析:先根據(jù)翻折前后的變量和不變量,計算幾何體中的相關(guān)邊長,再分別篩選四個選項,若A成立,則需BD⊥EC,這與已知矛盾;若C成立,則A在底面BCD上的射影應(yīng)位于線段BC上,可證明位于BC中點位置,故B成立;若C成立,則A在底面BCD上的射影應(yīng)位于線段CD上,這是不可能的;D顯然錯誤
解答:解:如圖,AE⊥BD,CF⊥BD,依題意,AB=1,BC=,AE=CF=,BE=EF=FD=,
A,若存在某個位置,使得直線AC與直線BD垂直,則∵BD⊥AE,∴BD⊥平面AEC,從而BD⊥EC,這與已知矛盾,排除A;
B,若存在某個位置,使得直線AB與直線CD垂直,則CD⊥平面ABC,平面ABC⊥平面BCD
取BC中點M,連接ME,則ME⊥BD,∴∠AEM就是二面角A-BD-C的平面角,此角顯然存在,即當A在底面上的射影位于BC的中點時,直線AB與直線CD垂直,故B正確;
C,若存在某個位置,使得直線AD與直線BC垂直,則BC⊥平面ACD,從而平面ACD⊥平面BCD,即A在底面BCD上的射影應(yīng)位于線段CD上,這是不可能的,排除C
D,由上所述,可排除D
故選 B
點評:本題主要考查了空間的線面和面面的垂直關(guān)系,翻折問題中的變與不變,空間想象能力和邏輯推理能力,有一定難度,屬中檔題
練習(xí)冊系列答案
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精英家教網(wǎng)已知矩形ABCD中,AB=2
2
,BC=1.以AB的中點O為原點建立如圖所示的平面直角坐標系xoy.
(1)求以A,B為焦點,且過C,D兩點的橢圓的標準方程;
(2)過點P(0,2)的直線l與(1)中的橢圓交于M,N兩點,是否存在直線l,使得以線段MN為直徑的圓恰好過原點?若存在,求出直線l的方程;若不存在,說明理由.

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已知矩形ABCD的頂點都在半徑為5的球O的球面上,且AB=6,BC=2
5
,則棱錐O-ABCD的側(cè)面積為( 。

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如圖所示,已知矩形ABCD中,AB=
2
,AD=1,將△ABD沿BD折起,使點A在平面BCD內(nèi)的射影落在DC上.
(1)求證:平面ADC⊥平面BCD;
(2)求點C到平面ABD的距離;
(3)若E為BD中點,求二面角B-AD-C的大。

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如圖,已知矩形ABCD,過A作SA⊥平面AC,再過A作AE⊥SB,交SB于E,過E作EF⊥SC交SC于F.

(1)求證:AF⊥SC;

(2)若平面AEF交SD于G,求證:AG⊥SD.

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已知矩形ABCD中,A(-4,4)、D(5,7),中心E在第一象限內(nèi)且與y軸的距離為一個單位,動點P(x,y)沿矩形一邊BC運動,求的取值范圍.

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