在三棱锥P-ABC中PA⊥底面ABC∠ACB=90°,AE⊥PB于E,AF⊥PC于F若PA=PB=2∠PBC=θ则当ΔAEF面积最大时tanθ在三棱锥P-ABC中,PA⊥底面ABC,∠ACB=90°,AE⊥PB于E,AF⊥PC于F,若PA=PB=2,∠PBC=θ,则当ΔAEF的面积最大时,tanθ的值为_.PA=AB 不是 PA= PB (写错了。)

问题描述:

在三棱锥P-ABC中PA⊥底面ABC∠ACB=90°,AE⊥PB于E,AF⊥PC于F若PA=PB=2∠PBC=θ则当ΔAEF面积最大时tanθ
在三棱锥P-ABC中,PA⊥底面ABC,∠ACB=90°,AE⊥PB于E,AF⊥PC于F,若PA=PB=2,∠PBC=θ,则当ΔAEF的面积最大时,tanθ的值为_.
PA=AB 不是 PA= PB (写错了。)

  • 证明AF⊥EF 过程如下 :


AC⊥BC 

               →  AF⊥BC 

AP⊥BC                      → AF⊥EF

                     AF⊥PC


  • 设∠APC=α 


则 

PF=2cosα ①

   

                → |EF| = √[﹙√2²﹚-﹙ 2sinα﹚²] =√﹙2﹣4sin²α﹚③ →  SΔAFE = |EF| |AF| × 0.5 ④


AF=2sinα ②


AE=√2


  • 设 4sin²α=t ⑤ 

                                        ②③④⑤→ |SΔAFE|² =(2-t)t               

     

                                        当t=1 SΔAFE 最大 此时 sinα=0.5 ⑥

  • 由题

       PE=√2 

       ①⑥→ PF=√3

       ③⑥→ EF=1


   tan∠BPC=EF/PE=√2/2

PA⊥底面ABC,∠ACB=90° =>PA⊥AC PA⊥AB => PC^2=PA^2+AC^2 PB^2=4+4=8
AE⊥PB PA=AB=2 =>AE=PA*AB/PB=√2
PA⊥底面ABC =>BC⊥PA BC⊥AC =>BC⊥平面PAC =>AF⊥BC AF⊥PC =>AF⊥平面PCB =>AF⊥EF
ΔAEF的面积=AF*EF/2=AF*√(2-AF^2)/2 0AC/PC = 1/2 且 AC^2+PA^2=PC^2 且 PA=2 =>PC=4/√3 AC=2/√3
AC^2+BC^2=AB^2 AC=AC=2/√3 =>BC=√8/√3
=> tanθ=PC/BC=4/√8=√2
为所求