平面EFGH分别平行空间四边形ABCD中的CD与AB且交BD、AD、AC、BC于E、F、G、H.CD=a,AB=b,CD

平面EFGH分别平行空间四边形ABCD中的CD与AB且交BD、AD、AC、BC于E、F、G、H.CD=a,AB=b,CD⊥AB.
(1)求证EFGH为矩形;
(2)点E在什么位置,SEFGH最大?
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芬菲sport 幼苗

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解题思路:(1)根据线面平行的性质,得AB∥GH且AB∥EF,所以GH∥EF,同理可得EH∥FG,因此得到四边形EFGH是平行四边形.再根据CD⊥AB和AB∥EF、EH∥CD,得EF⊥EH,所以四边形EFGH为矩形.
(2)AG=x,AC=m,根据平行线分线段成比例定理,得GF=[b/m](m-x),GH=[a/m]x,从而得到SEFGH=[abm 2(mx-x2),结合二次函数的图象与性质,得当x=
m/2]时,SEFGH的最大值为[ab/4].

(1)∵AB∥平面EFGH,AB⊂平面ABC,平面ABC∩平面EFGH=GH,
∴AB∥GH,同理可得AB∥EF,
∴EF∥GH,同理可得EH∥FG,
∴四边形EFGH是平行四边形.
∵AB⊥CD,EH∥CD,∴AB⊥EH
又∵AB∥EF,∴EF⊥EH,
∴四边形EFGH为矩形.
(2)AG=x,AC=m,则[GH/a]=[x/m],得GH=[a/m]x
[GF/b]=[m−x/m],GF=[b/m](m-x)
SEFGH=GH•GF=[a/m]x•[b/m](m-x)
=[ab
m 2(mx-x2)=
ab
m 2(-x2+mx-
m2/4]+
m2
4)
=[ab
m 2[-(x-
m/2])2+
m2
4]
当x=[m/2]时,SEFGH最大=[ab
m 2•
m2/4]=[ab/4].

点评:
本题考点: 空间中直线与平面之间的位置关系.

考点点评: 本题给出平行于四面体相对棱的截面,判定截面的形状并且求截面面积的最大值,着重考查了线面平行性质定理、平行线分线段成比例定理和二次函数的最值等知识,属于基础题.

1年前

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