如图,已知正三棱柱ABC—A1B1C1的各棱长都是4,E是BC的中点,动点F在侧棱CC1上,且不与点C重合. 设二面角C—AF—E的大小为θ,求tanθ的最小值.

admin2019-08-05  12

问题 如图,已知正三棱柱ABC—A1B1C1的各棱长都是4,E是BC的中点,动点F在侧棱CC1上,且不与点C重合.

设二面角C—AF—E的大小为θ,求tanθ的最小值.

选项

答案如图2,连接AF,过N作NM⊥AF于M,连接ME. 由知EN⊥侧面A1C,根据三垂线定理得EM⊥AF,所以∠EMN是二面角C—AF—E的平面角,即∠EMN=θ. 设∠FAG=α,则0°<α≤45°.在Rt△CNE中,NE=EC.sin60°=[*],在Rt△AMN中,MN=AN.sinα=3sinα,故tanθ=[*],又∵0°<α≤45°,∴0<sinα≤[*],即当α=45°时,tanθ达到最小值,tanθ=[*],此时F与C1重合. [*]

解析
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