直三棱柱ABC-A1B1C1 中,AB=1,BC=2,AC= 根号5 ,AA1=3,M 为线段BB1 上的一动点,则当AM+MC1 最小时,△AMC1的面积为?

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/07/30 13:15:05
直三棱柱ABC-A1B1C1 中,AB=1,BC=2,AC= 根号5 ,AA1=3,M 为线段BB1 上的一动点,则当AM+MC1 最小时,△AMC1的面积为?
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直三棱柱ABC-A1B1C1 中,AB=1,BC=2,AC= 根号5 ,AA1=3,M 为线段BB1 上的一动点,则当AM+MC1 最小时,△AMC1的面积为?
直三棱柱ABC-A1B1C1 中,AB=1,BC=2,AC= 根号5 ,AA1=3,M 为线段BB1 上的一动点,则当AM+MC1 最小时,△AMC1的面积为?

直三棱柱ABC-A1B1C1 中,AB=1,BC=2,AC= 根号5 ,AA1=3,M 为线段BB1 上的一动点,则当AM+MC1 最小时,△AMC1的面积为?
先求M点.延长AB到D,使BD=BC, 延长A1B1到D1,使B1D1= B1C1, 连接DD1.(相当于把平面BCC1B1与平面ABB1A1展平)
连接AD1交BB1于M,容易证明,此点M使AM+MC1最小.
在三角形ADD1中,AD=1+2=3, DD1=3, BM//DD1 由此求得:BM:DD1 =1:3 ,  BM=1.
在三角形AMC1中:AC1=根号[AA1 ^2 +C1A1 ^2]=根号(14)
:AM=根号[AB ^2 +BM ^2]=根号(2)
:MC1=根号[MB1 ^2 +B1C1 ^2]=根号(8)
由余弦定理:cos角AMC1=  [AM^2 +MC1 ^2 -AC1 ^2]/[2*AM*MC1]
                                     = [2+8 -14]/[2*4] =- 1/2.
即角AMC1= 120度.
故三角形AMC1的面积S= (1/2)AM*MC1*sin(角AMC1)=(1/2)*(根号2)(根号8)*[(根号3)/2
                                    =根号3.