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在正方体ABCD-A1B1C1D1中.P是线段B1C上的一个动点.下列命题错误的是A.直线AD1与A1P所成的角的大小不变B.点P到平面ABCD的距离与点P到直线C1D1的距离相等.这样的P点恰有2个

编辑:chaxungu时间:2026-04-27 17:22:06分类:高中数学题库

在正方体ABCD-A1B1C1D1中,P是线段B1C上的一个动点,下列命题错误的是
A.直线AD1与A1P所成的角的大小不变B.点P到平面ABCD的距离与点P到直线C1D1的距离相等,这样的P点恰有2个C.直线AP与平面A1C1D平行D.直线A1P与底面A1B1C1D1所成角的最大值为数学公式在线课程B
分析:由AD1⊥平面A1B1CD,得直线AD1与A1P所成的角的大小为90°,保持不变.选项A正确;
由平面A1C1D∥平面AB1C,得直线AP与平面A1C1D平行.选项C正确;
当点P运动到与点C重合时,直线A1P与底面A1B1C1D1所成的角最大,且所成角为∠CAC1,得∠CAC1=arccos,所以选项D正确.
排除法得出,选项B错误.
解答:∵AD1⊥平面A1B1CD,且A1P在平面A1B1CD内,
∴AD1⊥A1P,即直线AD1与A1P所成的角的大小为90°,保持不变.选项A正确;
∵平面A1C1D∥平面AB1C,且直线AP在平面AB1C内,
所以直线AP与平面A1C1D平行.选项C正确;
当点P运动到与点C重合时,直线A1P与底面A1B1C1D1所成的角最大,且所成角为∠CAC1
则设正方体棱长为a,在Rt△ACC1中,
A1C1=,A1C=,所以cos∠CAC1==
即∠CAC1=arccos
所以选项D正确.
排除法得出,选项B错误.
故选B.
点评:本题考查命题真假的判断,解题时要认真审题,仔细解答,注意空间几何体的性质的灵活运用.