题目内容

【题目】如图,直三棱柱中,,, ,外接球的球心为,点是侧棱上的一个动点.有下列判断:

① 直线与直线是异面直线;②一定不垂直;

③ 三棱锥的体积为定值; ④的最小值为.

其中正确的序号序号是______.

【答案】①③④

【解析】

由题意画出图形,由异面直线的概念判断①;利用线面垂直的判定与性质判断②;找出球心,由棱锥底面积与高为定值判断③;设BE=x,列出AE+EC1关于x的函数式,结合其几何意义求出最小值判断④.

如图,

∵直线AC经过平面BCC1B1内的点C,而直线C1E在平面BCC1B1内不过C,

∴直线AC与直线C1E是异面直线,故①正确;

当E与B重合时,AB1⊥A1B,而C1B1⊥A1B,

∴A1B⊥平面AB1C1,则A1E垂直AC1,故②错误;

由题意知,直三棱柱ABC﹣A1B1C1的外接球的球心为O是AC1 与A1C 的交点,则△AA1O的面积为定值,由BB1∥平面AA1C1C,

∴E到平面AA1O的距离为定值,∴三棱锥E﹣AA1O的体积为定值,故③正确;

设BE=x,则B1E=2﹣x,∴AE+EC1.

由其几何意义,即平面内动点(x,1)与两定点(0,0),(2,0)距离和的最小值知,

其最小值为2,故④正确.

故答案为:①③④

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