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.

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  • 解题思路:根据给出的正三棱锥的侧棱长和底面边长知,两条侧棱的夹角为锐角,然后求出该锐角的三倍角的余弦值,使原图形中的

    △AEF的周长最小,就是求沿PA剪开再展开后A点与A点的最短距离,即直线距离,运用余弦定理可求解.

    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×(

    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.

    点评:

    本题考点: 棱锥的结构特征.

    考点点评: 本题考查了棱锥的结构特征,考查了距离最短问题,该类问题通常比喻“蚂蚁爬行问题”,解答的方法是沿一定的棱或母线把多面体或旋转体剪开,然后再展开,求两点间的直线距离问题,是中档题.