在棱长为10的正方体ABCD-A1B1C1D1中,P为左侧面ADD1A1上一点,已知点P到A1D1的距离为3,...
问题详情:
在棱长为10的正方体ABCD-A1B1C1D1中,P为左侧面ADD1A1上一点,已知点P到A1D1的距离为3,P到AA1的距离为2,则过点P且与A1C平行的直线相交的面是( )
A.AA1B1B B.BB1C1C C.CC1D1D D.ABCD
【回答】
D
【解析】解:如图,
由点P到A1D1的距离为3,P到AA1的距离为2,
可得P在△AA1D内,过P作EF∥A1D,且EF∩AA1于E,EF∩AD于F,
在平面ABCD中,过F作FG∥CD,交BC于G,则平面EFG∥平面A1DC.
连接AC,交FG于M,连接EM,
∵平面EFG∥平面A1DC,平面A1AC∩平面A1DC=A1C,平面A1AC∩平面EFM=EM,
∴EM∥A1C.
在△EFM中,过P作PN∥EM,且PN∩FM于N,则PN∥A1C.
∵线段FM在四边形ABCD内,N在线段FM上,∴N在四边形ABCD内.
∴过点P且与A1C平行的直线相交的面是ABCD.
【考点】空间中直线与直线之间的位置关系.空间几何线面平行—中位线*法
【专题】数形结合;数形结合法;空间位置关系与距离;直观想象.
【分析】由图可知点P在△AA1D内,过P作EF∥A1D,且EF∩AA1于E,EF∩AD于F,在平面ABCD中,过F作FG∥CD,交BC于G,由平面与平面平行的判定可得平面EFG∥平面A1DC,连接AC,交FG于M,连接EM,再由平面与平面平行的*质得EM∥A1C,在△EFM中,过P作PN∥EM,且PN∩FM于N,可得PN∥A1C,由此说明过点P且与A1C平行的直线相交的面是ABCD.
【点评】本题考查空间中直线与直线位置关系的判定及应用,考查空间想象能力与思维能力,是中档题.
知识点:点 直线 平面之间的位置
题型:选择题