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设动点P在棱长为1的正方体ABCD-A1B1C1D1的对角线BD1上.记.当∠APC为钝角时.则λ的取值范围是 .

编辑:chaxungu时间:2026-04-27 17:56:20分类:高中数学题库

设动点P在棱长为1的正方体ABCD-A1B1C1D1的对角线BD1上,记数学公式.当∠APC为钝角时,则λ的取值范围是________.在线课程(,1)
分析:建立空间直角坐标系,利用∠APC不是平角,可得∠APC为钝角等价于cos∠APC<0,即,从而可求λ的取值范围.
解答:由题设,建立如图所示的空间直角坐标系D-xyz,
则有A(1,0,0),B(1,1,0),C(0,1,0),D(0,0,1)
=(1,1,-1),∴=(λ,λ,-λ),
=+=(-λ,-λ,λ)+(1,0,-1)=(1-λ,-λ,λ-1)
=+=(-λ,-λ,λ)+(0,1,-1)=(-λ,1-λ,λ-1)
显然∠APC不是平角,所以∠APC为钝角等价于cos∠APC<0

∴(1-λ)(-λ)+(-λ)(1-λ)+(λ-1)2=(λ-1(3λ-1)<0,得<λ<1
因此,λ的取值范围是(,1)
故答案为:(,1)
点评:本题考查了用空间向量求直线间的夹角,一元二次不等式的解法,属于中档题.