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如图.直线l⊥平面α.垂足为O.正四面体ABCD的棱长为4.C在平面α内.B是直线l上的动点.则当O到AD的距离为最大时.正四面体在平面α上的射影面积为A.4+2B.2C.4D.4

编辑:chaxungu时间:2026-04-27 17:40:25分类:高中数学题库

如图,直线l⊥平面α,垂足为O,正四面体ABCD的棱长为4,C在平面α内,B是直线l上的动点,则当O到AD的距离为最大时,正四面体在平面α上的射影面积为
A.4+2数学公式B.2数学公式C.4D.4数学公式在线课程A
分析:确定直线BC与动点O的空间关系,得到最大距离为AD到球心的距离+半径,再考虑取得最大距离时四面体的投影情况,即可求得结论.
解答:由题意,直线BC与动点O的空间关系:点O是以BC为直径的球面上的点,所以O到AD的距离为四面体上以BC为直径的球面上的点到AD的距离,最大距离为AD到球心的距离(即BC与AD的公垂线)+半径=2+2.
再考虑取得最大距离时四面体的投影情况,此时我们注意到AD垂直平面OBC,且平行平面α,故其投影是以AD为底,O到AD 的距离投影,即(2+2)cos45°=2+为高的等腰三角形,其面积=×4×(2+)=4+2
故选A.
点评:本题考查点、线、面间的距离计算,考查学生分析解决问题的能力,属于中档题.