题目内容

【题目】如图,在正三棱柱中,AB=3=4M的中点,PBC边上的一点,且由点P沿棱柱侧面经过棱M点的最短路线长为,设这条最短路线与的交点为N,求

1)该三棱柱的侧面展开图的对角线长.

2PCNC的长

3)平面NMP与平面ABC所成二面角(锐角)的大小(用反三角函数表示)

【答案】(1)(2)PC=2NC= (3)

【解析】

1)由展开图为矩形,用勾股定理求对角线长.
2)在侧面展开图中三角形MAP是直角三角形,可以求出线段AP的长度,进而可以求出PC的长度,再由相似比可以求得CN的长度.
3)补形,找出两面的交线,由三垂线定理作出二面角的平面角,二面角易求.

解:(1)正三棱柱的侧面展开图是一个长为9,宽为4的矩形

故其对角线长为

(2)如图,将侧面绕棱旋转120使其与侧面在同一平面上,P运动到点的位置,连接,就是由点P沿棱柱侧面经过棱到点M的最短路线

,在由勾股定理得x=2,

(3)如图,连接,则就是平面NMP与平面ABC的交线,NHH,⊥平面ABC,连接CH,由三垂线定理得,CH

∴∠NHC就是平面NMP与平面ABC所成二面角的平面角(锐角),

,

,

故平面NMP与平面ABC所成二面角(锐角)的大小为

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