解答题在Rt△ABC中,AC=4,BC=3,∠C=90°,D,E分别为AC,AB边上的点,且DE∥BC,沿DE将△ADE折起(记为△A1DE),使二面角A1-DE-B为直二面角.
(1)当E点在何处时,A1B的长度最小,并求出最小值;
(2)当A1B的长度最小时,求二面角A1-BE-C的大小.
网友回答
解:(1)∵DE∥BC,∴CD⊥DE,A1D⊥DE,∴∠CDA1为二面角A1-DE-B的平面角,,∴∠CDA1=90°
设CD=x,AD=4-x,则A1B2=BC2+CD2+DA12=2x2-8x+25=2(x-2)2+17
当x=2时,即D为CA中点,此时EBA为中点时,AB有最小值
(2)过D 作DH⊥AE于H,∵A1D⊥ABC? 连接A1H∴A1H⊥AE
∴∠A1HD是二面角A1-BE-C的平面角
tan∠A1HD===,∴∠A1HD=arctan.
二面角A1-BE-C的大小为.解析分析:(1)由已知,,∠CDA1为二面角A1-DE-B的平面角,∠CDA1=90°,设CD=x,表示出A1B,建立函数关系,求函数的最值即可.(2)过D 作DH⊥AE于H,则可得∠A1HD是二面角A1-BE-C的平面角,在直角△A1HD中求解.点评:本题考查二面角的定义、计算,空间距离的计算,二次函数的性质,以及建模解模的数学能力.