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.
问题描述:
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.
答
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=
=PA2+PB2−AB2
2PA•PB
=
82+82−42
2×8×8
.7 8
∠APA′=3α,
由cos3α=4cos3α-3cosα=4×(
)3−3×7 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.