如图,在长方体 $ABCD-{A_1}{B_1}{C_1}{D_1}$ 中,$AB=11$,$AD=7$,$A{A_1}=12$,一质点从顶点 $A$ 射向点 $E\left(4,3,12\right)$,遇长方体的面反射(反射服从光的反射原理).将第 $i-1$ 次到第 $i$ 次反射点之间的线段记为 ${L_i}\left(i=2,3,4\right)$,${L_1}=AE$,将线段 ${L_1},{L_2},{L_3},{L_4}$ 竖直放置在同一水平线上,则大致的图形是 \((\qquad)\)
A:
B:
C:
D:
【难度】
【出处】
2014年高考江西卷(理)
【标注】
  • 题型
    >
    立体几何
    >
    立体几何创新题
  • 方法
    >
    思考方式
    >
    运动的分解与合成
【答案】
C
【解析】
将长方体无限拓展出去,如图.将每个面想象成一个薄膜,让沿 $\overrightarrow{AE}$ 出发的质点沿直线匀速运动并穿透这些薄膜,那么根据反射原理,长方体内的每个反射点都与空间中质点穿透薄膜的位置一一对应(类比于物理中画光的反射光线的方法).
假设每过 $1$ 单位时间,质点位移均为 $\overrightarrow{AE}=(4,3,12)$.对于左右方向的薄膜,每过 $\dfrac{11}4$ 单位时间均有一个薄膜被穿透;对于前后方面的薄膜,每过 $\dfrac{7}{3}$ 单位时间均有一个薄膜被穿透;对于上下方向的薄膜,每过 $1$ 单位均有一个薄膜被穿透.将这些被穿透的位置按时间序列整理,如图.因此 $L_1=L_2=1$,$L_3=\dfrac 73-2=\dfrac 13$,$L_4=\dfrac {11}4-\dfrac 73=\dfrac {5}{12}$(以 $\overrightarrow{AE}$ 的长度为单位).
题目 答案 解析 备注
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