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直三棱柱ABC-A1B1C1中.∠BAC=90°.AB=AC=1.M.N分别是棱A1B.B1C1上的点.且BM=2A1M.C1N=2B1N.MN⊥A1B.(1)求直三棱柱ABC-A1B1C1中的高a及

编辑:chaxungu时间:2026-04-27 16:47:23分类:高中数学题库

直三棱柱ABC-A1B1C1中,∠BAC=90°,AB=AC=1,M、N分别是棱A1B、B1C1上的点,且BM=2A1M,C1N=2B1N,MN⊥A1B.
(1)求直三棱柱ABC-A1B1C1中的高a及MN的长;
(2)动点P在B1C1上移动,问P在何位置时,△PA1B的面积才能取得最小值.在线课程解:(1)以A为原点,射线AB、AC、AA1分别为x、y、z轴的正半轴建立空间直角坐标系,={1,0,-a},={},.由?=0得,
(2)设P(t,1-t,1),于是,={t,1-t,0},={1,0,-1},设所成的角为θ,
则当时,.即当与N重合时,△PA1B的面积才能取得最小值
分析:(1)以A为原点,射线AB、AC、AA1分别为x、y、z轴的正半轴建立空间直角坐标系,用坐标表示向量,利用数量积为0,可求高a及MN的长;
(2)假设动点P的坐标,进而表示出,△PA1B的面积,再求最小值.
点评:本题以直三棱柱为载体,考查利用空间向量解决立体几何问题,关键是空间直角坐标系的建立.