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解答题已知正三棱锥P-ABC的底面边长为4 侧棱长为8 E F分别是PB PC上的点

时间:2019-11-20 22:29:51

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解答题已知正三棱锥P-ABC的底面边长为4 侧棱长为8 E F分别是PB PC上的点

问题补充:

解答题已知正三棱锥P-ABC的底面边长为4,侧棱长为8,E,F分别是PB,PC上的点,求△AEF的周长最小值.

答案:

解:沿三棱锥P-ABC的侧棱PA剪开后再展开,如图,

原图中△AEF的周长最小,也就是展开图中的AA′,

在△PAB中,因为PA=PB=8,AB=4,

设∠APB=α,则=.

∠APA′=3α,

由cos3α=4cos3α-3cosα==.

在△APA′中,由余弦定理得:

AA′2=PA2+PA′2-2PA?PA′cos3α

=

=121.

所以,AA′=11.

所以,△AEF的周长最小值为11.解析分析:根据给出的正三棱锥的侧棱长和底面边长知,两条侧棱的夹角为锐角,然后求出该锐角的三倍角的余弦值,使原图形中的△AEF的周长最小,就是求沿PA剪开再展开后A点与A′点的最短距离,即直线距离,运用余弦定理可求解.点评:本题考查了棱锥的结构特征,考查了距离最短问题,该类问题通常比喻“蚂蚁爬行问题”,解答的方法是沿一定的棱或母线把多面体或旋转体剪开,然后再展开,求两点间的直线距离问题,是中档题.

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