题目内容
14.已知棱长为$\sqrt{6}$的正四面体ABCD(四个面都是正三角形),在侧棱AB上任取一点P(与A,B都不重合),若点P到平面BCD及平面ACD的距离分别为a,b,则$\frac{4}{a}$+$\frac{1}{b}$的最小值为( )| A. | $\frac{7}{2}$ | B. | 4 | C. | $\frac{9}{2}$ | D. | 5 |
分析 由题意可得:$\frac{1}{3}a•{S}_{△BCD}$+$\frac{1}{3}b{S}_{△ACD}$=$\frac{1}{3}h•{S}_{△BCD}$,其中S△BCD=S△ACD,h为正四面体ABCD的高,可得h=2,a+b=2.再利用“乘1法”与基本不等式的性质即可得出.
解答 解:由题意可得:$\frac{1}{3}a•{S}_{△BCD}$+$\frac{1}{3}b{S}_{△ACD}$=$\frac{1}{3}h•{S}_{△BCD}$,其中S△BCD=S△ACD,h为正四面体ABCD的高.
h=$\sqrt{(\sqrt{6})^{2}-(\frac{2}{3}×\frac{\sqrt{3}}{2}×\sqrt{6})^{2}}$=2,
∴a+b=2.
∴$\frac{4}{a}$+$\frac{1}{b}$=$\frac{1}{2}(a+b)(\frac{4}{a}+\frac{1}{b})$=$\frac{1}{2}(5+\frac{4b}{a}+\frac{a}{b})$≥$\frac{1}{2}(5+2\sqrt{\frac{4b}{a}•\frac{a}{b}})$=$\frac{9}{2}$,当且仅当a=2=$\frac{4}{3}$时取等号.
故选:C.
点评 本题考查了正四面题的性质、“乘1法”与基本不等式的性质,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.
练习册系列答案
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