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几何代数:已知正方形ABCD与正方形ABEF所在平面互相垂直M为AC上一点,N为BF上一点,且AM=FN=x有,设AB=

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:数学作业 时间:2024/05/14 12:07:43
几何代数:已知正方形ABCD与正方形ABEF所在平面互相垂直M为AC上一点,N为BF上一点,且AM=FN=x有,设AB=a
(1) 求证:MN∥平面CBE;
(2) 求证:MN⊥AB;
(3) 当x为何值时,MN取最小值?并求出这个最小值.
(1)在平面ABC中,作MG∥AB,在平面BFE中,作NH∥EF,
连接GH …… 得证
(2)…… 得证
(3)由面ABCD⊥面ABEF,得到BE⊥面ABCD,从而有BE⊥BC,BG=x/√2,BH=(√2A-x)/√2,勾股定理得GH
我的问题是:为什么算出GH的代数式范围为0<a<(√2)·a?
应为GH的代数式范围为0<x<(√2)·a

⑶  如图取坐标系 B﹙0,0,0﹚,  E﹙a,0,0﹚ C﹙0,a,0﹚ A﹙0,0,a﹚
则M﹙0,x/√2,a-x/√2﹚  N﹙a-x/√2,0,a-x/√2﹚
|MN|²=﹙a-x/√2﹚²+﹙x/√2﹚²=x²-√2ax+a²=﹙x-a/√2﹚²+a²/2
∴当x=a/√2时,|MN|²有最小值a²/2
即x=a/√2时,|MN取最小值a/√2.  [此时 M,N都是中点!]
再问: 我还没学三维坐标系,能不能按照第一问的思路来解第三问?
再答:   ⑶ 从⑵ MN⊥AB   AB⊥EBC   ∴MN∥ EBC.作NR⊥BE  MS⊥BC  则MNRS是矩形,BR=a-x/√2   BS=x/√2MN²=SR²=﹙a-x/√2﹚²+﹙a/√2﹚²=﹙x-a/√2﹚²+a²/2∴当x=a/√2时,|MN|²有最小值a²/2即x=a/√2时,|MN取最小值a/√2.  [此时 M,N都是中点!]