在矩形ABCD中,AB=3,AD=4,P在AD上运动,设∠ABP=θ,将△ABP沿BP折起,使得平面ABP垂直于平面BPDC,AC长最小时θ的值为______.

问题描述:

在矩形ABCD中,AB=3,AD=4,P在AD上运动,设∠ABP=θ,将△ABP沿BP折起,使得平面ABP垂直于平面BPDC,AC长最小时θ的值为______.

过A作AH⊥BP于H,连CH,∴AH⊥平面BCDP.
∴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.
答案:45°
答案解析:折叠问题要注意变与不变,观察图形将AC的长度用已知的量AB,AD,θ的三角函数表示出来.再根据其形式来进行运算求值.
考试点:平面与平面垂直的性质.
知识点:考查折叠问题与面面垂直的性质,此类题一般要求先通过图象进行细致分析,将求AC最值的问题转化为求相应函数的最值问题.本题与三角函数的结合,用三角的有界性求最佳,是其一亮点.