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如图,已知正方形ABCD的边长为1,过正方形中心O的直线MN分别交正方形的边AB,CD于M,N,则当
MN
BN
最小时,CN=
5
-1
2
5
-1
2
分析:通过三角形的全等,求出x的值,利用方程有解,推出t的范围,然后求解即可求得结论.
解答:解:易证△AOM≌△CON,则AM=CN=x
设CN=x,经过点N作NE⊥AB
则四边形NEBC为矩形
∴NE=BC=1,BE=CN=x
则ME=(1-x)-x=1-2x(或2x-1)
∴MN2=EM2+EN2=2-4x+4x2
BN2=BC2+CN2=1+x2
令2-4x+4x2=t(1+x2),整理
﹙t-4﹚x2+4x+t-2=0有实根
∴16-4(t-4)(t-2)≧0
解得:3-
5
≤t≤3+
5

∴当
MN
BN
取最小值时,
即t取最小值3-
5
,x=
5
-1
2

即CN=
5
-1
2

故答案为:
5
-1
2
点评:本题考查学生分析解决问题的能力,考查学生的探究能力,属于中档题.
练习册系列答案
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科目:高中数学 来源: 题型:

精英家教网如图,已知正方形ABCD和矩形ACEF所在的平面互相垂直,AB=
2
,AF=1,M是线段EF的中点.
(Ⅰ)求证AM∥平面BDE;
(Ⅱ)求二面角A-DF-B的大小.

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科目:高中数学 来源: 题型:

如图,已知正方形ABCD和梯形ACEF所在平面互相垂直,AB=2,AF=
2
,CE=2
2
,CE∥AF,AC⊥CE,
ME
=2
FM

(I)求证:CM∥平面BDF;
(II)求异面直线CM与FD所成角的余弦值的大小;
(III)求二面角A-DF-B的大小.

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如图,已知正方形ABCD和矩形ACEF所在的平面互相垂直,AB=
2
,AF=1

(1)求二面角A-DF-B的大小;
(2)在线段AC上找一点P,使PF与AD所成的角为60°,试确定点P的位置.

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科目:高中数学 来源: 题型:

(2012•深圳二模)如图,已知正方形ABCD在水平面上的正投影(投影线垂直于投影面)是四边形A′B′C′D′,其中A与A'重合,且BB′<DD′<CC′.
(1)证明AD′∥平面BB′C′C,并指出四边形AB′C′D′的形状;
(2)如果四边形中AB′C′D′中,AD′=
2
,AB′=
5
,正方形的边长为
6
,求平面ABCD与平面AB′C′D′所成的锐二面角θ的余弦值.

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