题文
正方体
的棱长为

,

是它的内切球的一条弦(我们把球面上任意两点之间的线段称为球的弦),

为正方体表面上的动点,当弦

的长度最大时,



的取值范围是 . 题型:未知 难度:其他题型
答案

解析
当弦MN经过圆心时,弦MN最长,此时,MN=2,。以A‘为原点,如图,建立空间直角坐标,不妨设MN是上下底面对中心,则M(1,1,2),N(1,1,0),设P(x,y,z),则

,因为P为正方体面上的点,根据x,y,z的对称性可知,



的取值范围与点P在那个面上无关。不妨设,点P在底面

内,此时有0≤x≤2,0≤y≤2,z=0,所以此时

,当x=y=1时,



=0,此时



最小。当点P位于正方形的顶点时,



最大,此时有

,所以



最大为2.

点评:此题的难度较大,主要考查学生最值的求法,灵活应用空间直角坐标系,设出点的坐标,把几何问题转化为代数问题来解决。
考点
据考高分专家说,试题“正方体的棱长为,是它的内切球的一条弦(我.....”主要考查你对 [向量数量积的含义及几何意义 ]考点的理解。

