题目
已知正方体 的棱长为 1,点 在上底面 内,满足 ,其中 ,且 ,则下列选项正确的是( )
A. 平面
B.三棱锥 的体积为定值
C. 的轨迹长度为
D.当 时, 取最小值

参考解答
解析:
由 ,其中 ,且 ,可得 三点共线,即 在线段 上。
对于 A:连接 ,在正方体 中,可得 ,。因为 平面 , 平面 ,所以 平面 。同理可证: 平面 。又因为 ,且 平面 , 平面 ,所以平面 平面 。因为 平面 ,所以 平面 。**A 正确。**
对于 B:因为 在线段 上,且 平面 ,所以 。**B 错误。**
对于 C:因为 在线段 上,即点 的轨迹为线段 ,在直角 中,可得 。**C 正确。**
对于 D:当 时,可得 为线段 的中点,此时 ,,所以 。又因为 在线段 上,将等边 和矩形 展开在一个平面上,设点 展开后为点 ,连接 。在 中,,,。由余弦定理得 ,因为 ,可得 ,即 取最小值为 。**D 错误。**
答案:、正确