15.點P為棱長是$2\sqrt{5}$的正方體ABCD-A1B1C1D1的內(nèi)切球O球面上的動點,點M為B1C1的中點,若滿足DP⊥BM,則動點P的軌跡的長度為(  )
A.πB.C.D.$2\sqrt{5}π$

分析 首先,求解其內(nèi)切球的半徑,然后,結(jié)合球面的性質(zhì)求解點O到平面DCN的距離,然后,確定其周長.

解答 解:根據(jù)題意,該正方體的內(nèi)切球半徑為r=$\sqrt{5}$,
由題意,取BB1的中點N,連接CN,則CN⊥BM,
∵正方體ABCD-A1B1C1D1,∴CN為DP在平面B1C1CB中的射影,
∴點P的軌跡為過D,C,N的平面與內(nèi)切球的交線,
∵正方體ABCD-A1B1C1D1的棱長為2$\sqrt{5}$,
∴O到過D,C,N的平面的距離為1,
∴截面圓的半徑為:$\sqrt{(\sqrt{5})^{2}-{1}^{2}}$=2,
∴點P的軌跡周長為:2π×2=4π.
故選:C.

點評 本題考查了正方體的性質(zhì)、內(nèi)切球的性質(zhì)、線面位置關(guān)系與距離、勾股定理,考查了推理能力與計算能力,屬于中檔題.

練習(xí)冊系列答案
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天數(shù)2040y105
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(Ⅱ)在空氣質(zhì)量指數(shù)分別為[50,100)和[150,200)的監(jiān)測數(shù)據(jù)中,用分層抽樣的方法抽取5天,從中任意選取2天,求事件A“兩天空氣都為良”發(fā)生的概率.

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