本题导读

本题考查四面体的结构特征,以及空间位置关系与距离范围。

📌【题干】

Question

(2012年重庆卷(文)) 设四面体的六条棱的长分别为 ,,,, 和 ,且长为 的棱与长为 的棱异面,则 的取值范围是()

A.      B.      C.      D.

🔍【思路分析】

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取 ,,则 、 都在 的中垂面内、到中点距离均为 , 是该圆上的弦,直径 ,故 。

✅【答案】

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A

✍【详细解析】

Abstract

设 ,由 知 ;同理 ,。

取 中点 ,则 ,且 、 都在 的中垂面内。

四面体不退化要求 、 不重合,故 ;又 是半径 的圆上的弦,最长为直径 ,但 时 、 与 共线,四点共面(构成正方形),四面体退化,故 。

所以 ,选 A。

💡【考点归纳与避坑指南】

Danger

核心考点:直角三角形斜边中线定理;异面棱的几何位置;退化(共面)临界情形

核心方法:把”两条棱异面”翻译成”两个顶点都在第三条棱的中垂面内”,用圆上弦长范围定参

避坑指南:上端点不能取: 时四点共面不再是四面体;下端点 时 、 重合同样退化。两个临界都取不到,故是开区间。

📖【试题探源与推广】

Tip

试题探源:由六棱长限定四面体形状求取值范围,与 2014 年上海卷文第 19 题、2014 年新课标Ⅱ文第 7 题同族。

结论推广:一般地,设 固定,,,则 、 都在 的中垂面内, 的范围由两个圆(半径 、)的相对位置决定。

方法推广:立体几何的”取值范围”题:先摆出极端位置(重合、共面),再用不等式夹出范围,临界是否可取要单独论证。

🔗【关联脉络】

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