↑ 收起筛选 ↑

试题详情

如右图,在长方体中,=11,=7,=12,一质点从顶点A射向点,遇长方体的面反射(反射服从光的反射原理),将次到第次反射点之间的线段记为,将线段竖直放置在同一水平线上,则大致的图形是( )

A

B

C

D

已帮助 130 人解答此问题

试题答案
C
试题解析

根据题意有:

A的坐标为:(0,0,0),B的坐标为(11,0,0),C的坐标为(11,7,0),D的坐标为(0,7,0);

A1的坐标为:(0,0,12),B1的坐标为(11,0,12),C1的坐标为(11,7,12),D1的坐标为(0,7,12);

E的坐标为(4,3,12)

(1)l1长度计算

所以:l1=|AE|==13。

(2)l2长度计算

将平面A1B1C1D1沿Z轴正向平移AA1个单位,得到平面A2B2C2D2;显然有:

A2的坐标为:(0,0,24),B2的坐标为(11,0,24),C2的坐标为(11,7,24),D2的坐标为(0,7,24);

显然平面A2B2C2D2和平面ABCD关于平面A1B1C1D1对称。

设AE与的延长线与平面A2B2C2D2相交于:E2(xE2,yE2,24)

根据相识三角形易知:

xE2=2xE=2×4=8,

yE2=2yE=2×3=6,

即:E2(8,6,24)

根据坐标可知,E2在长方形A2B2C2D2内。

根据反射原理,E2在平面ABCD上的投影即为AE反射光与平面ABCD的交点。

所以F的坐标为(8,6,0)。

因此:l2=|EF|==13。

(3)l3长度计算

设G的坐标为:(xG,yG,zG

如果G落在平面BCC1B1

这个时候有:xG=11,yG≤7,zG≤12

根据反射原理有:AE∥FG

于是:向量与向量共线;

即有:

因为:=(4,3,12);=(xG﹣8,yG﹣6,zG﹣0)=(3,yG﹣6,zG

即有:(4,3,12)=λ(3,yG﹣6,zG

解得:yG=,zG=9;

故G的坐标为:(11,,9)

因为:>7,故G点不在平面BCC1B1上,

所以:G点只能在平面DCC1D1上;

因此有:yG=7;xG≤11,zG≤12

此时:=(xG﹣8,yG﹣6,zG﹣0)=(xG﹣8,1,zG

即有:(4,3,12)=λ(xG﹣8,1,zG

解得:xG=,zG=4;

满足:xG≤11,zG≤12

故G的坐标为:(,7,4)

所以:l3=|FG|==

(4)l4长度计算

设G点在平面A1B1C1D1的投影为G’,坐标为(,7,12)

因为光线经过反射后,还会在原来的平面内;

即:AEFGH共面

故EG的反射线GH只能与平面A1B1C1D1相交,且交点H只能在A1G';

易知:l4>|GG’|=12﹣4=8>l3

根据以上解析,可知l1,l2,l3,l4要满足以下关系:

l1=l2;且l4>l3

对比ABCD选项,可知,只有C选项满足以上条件。

少年,再来一题如何?
相关试题