本题导读

正方体对角线上的动点:按比例 写出 的坐标, 为钝角等价于 ,解一次不等式。

📌【题干】

Question

(2008年江苏卷) 如图,设动点 在棱长为 的正方体 的对角线 上,记 . 当 为钝角时,求 的取值范围.

🔍【思路分析】

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  1. 建系写出各点坐标,由 得 。
  2. 为钝角 ( 不与 、 重合,排除平角)。
  3. 解 ,结合 。

✅【答案】

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✍【详细解析】

Abstract

建系:,,,,。 由 ,,。 ,。 。 由 不可能为平角, 为钝角等价于 , 即 ,解得 。 所以 的取值范围为 。

💡【考点归纳与避坑指南】

Danger

核心考点:正方体中的空间向量夹角

核心方法:建系坐标法,数量积正负定角

避坑指南: 对应钝角但需排除共线平角; 的范围要结合 取交。

📖【试题探源与推广】

Tip

试题探源:2009 新课标Ⅰ文第 9 题、2009 大纲Ⅰ文第 8 题同为向量夹角小题。

结论推广:正方体建系后,对角线上的点按比例参数化是标准动作。

方法推广:钝角判定用数量积小于零,但共线情形要单独排除。

🔗【关联脉络】

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