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> 如图,三棱柱ABC-A1B1C1的侧棱AA1⊥平面ABC,△ABC为正三角形,侧面AA1C1C是正方形,E是的中点,F是棱CC1上的点.(1)当时,求正方形AA1C1C的边长;(2)当A1F+FB最小
如图,三棱柱ABC-A1B1C1的侧棱AA1⊥平面ABC,△ABC为正三角形,侧面AA1C1C是正方形,E是的中点,F是棱CC1上的点.(1)当时,求正方形AA1C1C的边长;(2)当A1F+FB最小
题目简介
如图,三棱柱ABC-A1B1C1的侧棱AA1⊥平面ABC,△ABC为正三角形,侧面AA1C1C是正方形,E是的中点,F是棱CC1上的点.(1)当时,求正方形AA1C1C的边长;(2)当A1F+FB最小
题目详情
如图,三棱柱ABC-A
1
B
1
C
1
的侧棱AA
1
⊥平面ABC,△ABC为正三角形,侧面AA
1
C
1
C是正方形, E是
的中点,F是棱CC
1
上的点.
(1)当
时,求正方形AA
1
C
1
C的边长;
(2)当A
1
F+FB最小时,求证:AE⊥平面A
1
FB.
题型:解答题
难度:中档
来源:不详
答案
(1)2;(2)参考解析
试题分析:(1)依题意可得△EAB的面积为定值,点F到平面EAB的距离为定值即为点C到平面平面
的距离.又因为△ABC为正三角形,侧面AA1C1C是正方形,所以假设正方形AA1C1C为x,再根据
等式,即可求出结论.
(2)因为当A1F+FB最小时,即需要将三棱柱的侧面展开,通过计算得到符合条件的F为中点.由线面垂直的判断定理,转化为线线垂直,由条件的即可证得.解(二)通过线段长的计算得到直角三角形,从而得到线与线垂直,也可行.
试题解析:(1)设正方形AA1C1C的边长为
由于E是
的中点,△EAB的面积为定值.
∥平面
,
点F到平面EAB的距离为定值即为点C到平面平面
的距离
又
,且
=
.即
,
.
(2)解法一:将侧面
展开到侧面
得到矩形
,连结
,交
于点
,此时点
使得
最小.此时
平行且等于
的一半,
为
的中点.
取AB中点O,连接OE,EF,OC,
为平行四边形,
△ABC为正三角形,
,又
平面ABC,
,且
,
平面
,
平面
,
,又
∥
,
由于E是
的中点,所以
,又
,
所以直线AE与平面
垂直
解法二:将侧面
展开到侧面
得到矩形
,连结
,交
于点
,此时点
使得
最小.此时
平行且等于
的一半,
为
的中点.
过点
作
交
于
,则
是
的中点,
.
过点
作
交
于
,则
又
于是在
中,
在
中,
在
中,
,
∴
由于E是
的中点,所以
,又
,
所以直线AE与平面
垂直
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下列说法中,错误的个数是()①一条
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若P是两条异面直线l、m外的任
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过点
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在
在
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