【題目】在四棱錐中,平面,,點(diǎn)是矩形內(nèi)(含邊界)的動(dòng)點(diǎn),且,直線與平面所成的角為.記點(diǎn)的軌跡長(zhǎng)度為,則______;當(dāng)三棱錐的體積最小時(shí),三棱錐的外接球的表面積為______.

【答案】

【解析】

先根據(jù)已知條件判斷出點(diǎn)的軌跡為圓弧,再求此時(shí)的,即可求出;判斷三棱錐的體積最小時(shí)即點(diǎn)位于時(shí),此時(shí)三棱錐的外接球球心為的中點(diǎn),所以半徑為的一半,從而可得外接球的表面積.

如圖,因?yàn)?/span>平面,垂足為,

為直線與平面所成的角,

所以.因?yàn)?/span>,所以

所以點(diǎn)位于底面矩形內(nèi)的以點(diǎn)為圓心,為半徑的圓上,

記點(diǎn)的軌跡為圓弧.連接,則.

因?yàn)?/span>,所以

則弧的長(zhǎng)度,所以.

當(dāng)點(diǎn)位于時(shí),三棱錐的體積最小,

,

∴三棱錐的外接球球心為的中點(diǎn).

因?yàn)?/span>,

所以三棱錐的外接球的表面積.

故答案為:;

練習(xí)冊(cè)系列答案
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