如图,在四面体ABCD中,平面EFGH分别平行于棱CD、AB,E、F、G、H分别在BD、BC、AC、AD上,且CD=a,AB=b,CD⊥AB.(1)求证:四边形EFGH是矩形.(2)设DEDB=λ(0

题目简介

如图,在四面体ABCD中,平面EFGH分别平行于棱CD、AB,E、F、G、H分别在BD、BC、AC、AD上,且CD=a,AB=b,CD⊥AB.(1)求证:四边形EFGH是矩形.(2)设DEDB=λ(0

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如图,在四面体ABCD中,平面EFGH分别平行于棱CD、AB,E、F、G、H分别在BD、BC、AC、AD上,且CD=a,AB=b,CD⊥AB.
(1)求证:四边形EFGH是矩形.
(2)设
DE
DB
=λ(0<λ<1)
,问λ为何值时,四边形EFGH的面积最大?
题型:解答题难度:中档来源:不详

答案

(1)证明:∵CD面EFGH,CD⊂平面BCD,
而平面EFGH∩平面BCD=EF.∴CDEF同理HGCD.∴EFHG
同理HEGF.∴四边形EFGH为平行四边形…(3分)
由CDEF,HEAB∴∠HEF(或其补角)为CD和AB所成的角,
又∵CD⊥AB.∴HE⊥EF.∴四边形EFGH为矩形.…..(6分)
(2)由(1)可知在△ABD中EHAB,∴class="stub"DE
DB
=class="stub"EH
AB
,所以EH=λb,
在△BCD中EFCD,∴class="stub"BE
BD
=class="stub"EF
CD
=1-λ
,所以EF=a(1-λ) …(8分)
又EFGH是矩形,故四边形EFGH的面积S=a(1-λ)•λb≤ab(class="stub"λ+1-λ
2
)2=class="stub"1
4
ab
,当且仅当λ=1-λ,
λ=class="stub"1
2
时等号成立,即E为BD的中点时,矩形EFGH的面积最大为class="stub"1
4
ab….(12分)

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