(5分)已知二面角 α-I-β 为 60^,动点 P、 Q…——2009 高考数学第 11 题答案解析

2009_旧全国 I 卷 (2009·文)

2009 全国 第 11 题 单选题 区分题
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11.(5分)已知二面角 $\alpha-I-\beta$ 为 $60^{\circ}$ ,动点 $P , Q$ 分别在面 $\alpha , \beta$ 内,$P$ 到 $\beta$ 的距离为 $\sqrt{3}$ , Q 到 $\alpha$ 的距离为 $2 \sqrt{3}$ ,则 $\mathrm{P} , \mathrm{Q}$ 两点之间距离的最小值为()

A. 1
B. 2
C. $2 \sqrt{3}$
D. 4
参考答案C

完整解析 · 逐步详解

【考点】LQ:平面与平面之间的位置关系.
【专题】11:计算题;16:压轴题.
【分析】分别作 $Q A \perp \alpha$ 于 $A, A C \perp I$ 于 $C, P B \perp \beta$ 于 $B, P D \perp I$ 于 $D$ ,连 $C Q, B D$ 则 $\angle A C Q= \angle P B D=60^{\circ}$ ,在三角形 $A P Q$ 中将 $P Q$ 表示出来,再研究其最值即可。

【解答】解:如图
分别作 $Q A \perp \alpha$ 于 $A, ~ A C \perp I$ 于 $C, ~ P B \perp \beta$ 于 $B, ~ P D \perp I$ 于 $D$ ,
连CQ, BD 则 $\angle \mathrm{ACQ}=\angle \mathrm{PDB}=60^{\circ}, \mathrm{AQ}=2 \sqrt{3}, \mathrm{BP}=\sqrt{3}$ ,
又 $\because \mathrm{PQ}=\sqrt{\mathrm{AQ}^{2}+\mathrm{AP}^{2}}=\sqrt{12+\mathrm{AP}^{2}} \geqslant 2 \sqrt{3}$
当且仅当 $\mathrm{AP}=0$ ,即点 A 与点 P 重合时取最小值.
故选:C.

【点评】本题主要考查了平面与平面之间的位置关系,以及空间中直线与平面之间的位置关系,考查空间想象能力、运算能力和推理论证能力,属于基础题。

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