题目内容

20.如图,在四棱锥P-ABCD中,侧面PAD是边长为4的正三角形,底面ABCD为正方形,侧面PAD⊥底面ABCD,M为底面ABCD内的一个动点,且满足$\overrightarrow{MP}•\overrightarrow{MC}=0$,则点M到直线AB的最短距离为(  )
A.$\sqrt{5}$B.$4-\sqrt{5}$C.$3-\sqrt{5}$D.$4-2\sqrt{2}$

分析 以D为原点,DA为x轴,DC为y轴,过D作平面ABCD的垂线为z轴,建立空间直角坐标系,利用向量法能求出点M到直线AB的最短距离.

解答 解:以D为原点,DA为x轴,DC为y轴,过D作平面ABCD的垂线为z轴,
建立空间直角坐标系,
则P(2,0,2$\sqrt{3}$),C(0,4,0),
设M(a,b,0),0≤a≤4,0≤b≤4,则$\overrightarrow{MP}$=(2-a,-b,2$\sqrt{3}$),$\overrightarrow{MC}$=(-a,4-b,0),
∵$\overrightarrow{MP}•\overrightarrow{MC}=0$,
∴$\overrightarrow{MP}•\overrightarrow{MC}$=-2a+a2-4b+b2=(a-1)2+(b-2)2=5,
∴M为底面ABCD内以O(1,2)为圆心,以r=$\sqrt{5}$为半径的圆上的一个动点,
∴点M到直线AB的最短距离为:4-1-$\sqrt{5}$=3-$\sqrt{5}$.
故选:C.

点评 本题考查点到直线的距离的最小值的求法,是中档题,解题时要认真审题,注意空间思维能力的培养.

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