在矩形ABCD中,AB=3,AD=4,P在AD和DC上运动,设∠ABP=θ,将△ABP沿BP折起,使得二面角A-BP-C成直二面角,当θ为( )时,AC长最小.A. 30°B. 45°C. 60°D. 75°
问题描述:
在矩形ABCD中,AB=3,AD=4,P在AD和DC上运动,设∠ABP=θ,将△ABP沿BP折起,使得二面角A-BP-C成直二面角,当θ为( )时,AC长最小.
A. 30°
B. 45°
C. 60°
D. 75°
答
过A作AH⊥BP于H,连CH,
∴AH⊥面BCP.∴在Rt△ABH中,AH=3sinθ,BH=3cosθ.
在△BHC中,CH2=(3cosθ)2+42-2×4×3cosθ×cos(90°-θ),
∴在Rt△ACH中,AC2=25-12sin2θ,∴θ=45°时,AC长最小;
故选B.
答案解析:过A作AH⊥BP于H,连CH,由于将△ABP沿BP折起,使得二面角A-BP-C成直二面角,故有AH⊥面BCP.在Rt△ABH中,可求AH,BH=3cosθ.在△BHC中,可求CH,在Rt△ACH中,可得AC2=25-12sin2θ,故可求AC长的最小值.
考试点:与二面角有关的立体几何综合题.
知识点:本题以平面图形的翻折为依托,研究线段的最值,关键是搞清翻折前后的变与不变.