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(2014•浙江二模)正四面体ABCD,线段AB∥平面α,E,F分别是线段AD和BC的中点,当正四面体绕以AB为轴旋转时,则线段AB与EF在平面α上的射影所成角余弦值的范围是()A.[0,22]B.[22,1
题目详情
(2014•浙江二模)正四面体ABCD,线段AB∥平面α,E,F分别是线段AD和BC的中点,当正四面体绕以AB为轴旋转时,则线段AB与EF在平面α上的射影所成角余弦值的范围是( )
A.[0,
]
B.[
,1]
C.[
,1]
D.[
,
]
A.[0,
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B.[
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C.[
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D.[
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▼优质解答
答案和解析
如图,取AC中点为G,
∵E,F分别是线段AD和BC的中点,∴GF∥AB,
∴线段AB、EF在平面α上的射影所成角等于GF与EF在平面α上的射影所成角,
在正四面体中,AB⊥CD,又GE∥CD,
∴GE⊥GF,∴EF2=GE2+GF2,
当四面体绕AB转动时,∵GF∥平面α,GE与GF的垂直性保持不变,
∴当CD与平面α垂直时,GE在平面上的射影长最短为0,
此时EF在平面α上的射影E1F1的长取得最小值
,
当CD与平面α平行时,GE在平面上的射影长最长为
,E1F1取得最大值
,
∴射影E1F1长的取值范围是[
,
],
而GF在平面α上的射影长为定值
,
∴AB与EF在平面α上的射影所成角余弦值的范围是[
,1].
故选:B.
∵E,F分别是线段AD和BC的中点,∴GF∥AB,
∴线段AB、EF在平面α上的射影所成角等于GF与EF在平面α上的射影所成角,
在正四面体中,AB⊥CD,又GE∥CD,
∴GE⊥GF,∴EF2=GE2+GF2,
当四面体绕AB转动时,∵GF∥平面α,GE与GF的垂直性保持不变,
∴当CD与平面α垂直时,GE在平面上的射影长最短为0,
此时EF在平面α上的射影E1F1的长取得最小值
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当CD与平面α平行时,GE在平面上的射影长最长为
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∴射影E1F1长的取值范围是[
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而GF在平面α上的射影长为定值
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∴AB与EF在平面α上的射影所成角余弦值的范围是[
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故选:B.
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