问题
选择题
点P是棱长为1的正方体ABCD-A1B1C1D1的底面A1B1C1D1上一点,则
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答案
如图所示:以点D为原点,以DA所在的直线为x轴,以DC所在的直线为y轴,以DD1所在的直线为z轴,
建立空间直角坐标系.
则点A(1,0,0),C1(0,1,1),设点P的坐标为(x,y,z),则由题意可得 0≤x≤1,0≤y≤1,z=1.
∴
=(1-x,-y,-1),PA
=(-x,1-y,0),PC1
∴
•PA
=-x(1-x)-y(1-y)+0=x2-x+y2-y=(x-PC1
)2+(y-1 2
)2-1 2
,1 2
由二次函数的性质可得,当x=y=
时,1 2
•PA
取得最小值为-PC1
;1 2
故当x=0或1,且y=0或1时,
•PA
取得最大值为0,PC1
则
•PA
的取值范围是[-PC1
,0],1 2
故选D.