题目内容
已知正三棱锥P-ABC的底面边长为4,侧棱长为8,E,F分别是PB,PC上的点,求△AEF的周长最小值.

沿三棱锥P-ABC的侧棱PA剪开后再展开,如图,

原图中△AEF的周长最小,也就是展开图中的AA′,
在△PAB中,因为PA=PB=8,AB=4,
设∠APB=α,则cosα=
=
=
.
∠APA′=3α,
由cos3α=4cos3α-3cosα=4×(
)3-3×
=
.
在△APA′中,由余弦定理得:
AA′2=PA2+PA′2-2PA•PA′cos3α
=82+82-2×8×8×
=121.
所以,AA′=11.
所以,△AEF的周长最小值为11.
原图中△AEF的周长最小,也就是展开图中的AA′,
在△PAB中,因为PA=PB=8,AB=4,
设∠APB=α,则cosα=
| PA2+PB2-AB2 |
| 2PA•PB |
| 82+82-42 |
| 2×8×8 |
| 7 |
| 8 |
∠APA′=3α,
由cos3α=4cos3α-3cosα=4×(
| 7 |
| 8 |
| 7 |
| 8 |
| 7 |
| 128 |
在△APA′中,由余弦定理得:
AA′2=PA2+PA′2-2PA•PA′cos3α
=82+82-2×8×8×
| 7 |
| 128 |
=121.
所以,AA′=11.
所以,△AEF的周长最小值为11.
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