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.

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+8242
2×8×8
=
7
8

∠APA=3α,
由cos3α=4cos3α-3cosα=4×(
7
8
)3−3×
7
8
=
7
128

在△APA中,由余弦定理得:
AA′2=PA2+PA′2-2PA•PAcos3α
=82+82−2×8×8×
7
128

=121.
所以,AA=11.
所以,△AEF的周长最小值为11.