問題詳情:
如圖,在三稜柱中,點在平面內運動,使得二面角的平面角與二面角的平面角互餘,則點的軌跡是( )
A. 一段圓弧 B. 橢圓的一部分 C. 拋物線 D. 雙曲線的一支
【回答】
D
【解析】
【分析】
將三稜柱特殊化,看作底面以為直角的直角三角形,側稜與底面垂直,然後設出點的座標,作出點Q在下底面的投影,由對稱*知:點P與點Q的軌跡一致,研究點Q的軌跡即可.
【詳解】不妨令三稜柱為直三稜柱,且底面是以為直角的直角三角形,令側稜長為m,以B的為座標原點,BA方向為x軸,BC方向為y軸,方向為z軸,建立空間直角座標系,
設,所以,過點作以於點,作於點,
則即是二面角的平面角,即是二面角的平面角,
所以,
又二面角的平面角與二面角的平面角互餘,所以,即,所以,因,所以,
所以有,所以,即點Q的軌跡是雙曲線的一支,所以點的軌跡是雙曲線的一支.故選D
【點睛】本題主要考查立體幾何的綜合應用,特殊值法是選擇題中非常實用的一種作法,用特殊值法求出點的座標之間的關係式,即可判斷出結果,屬於中檔試題.
知識點:點 直線 平面之間的位置
題型:選擇題