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精英家教网如图,在直三棱柱A1B1C1-ABC中,∠BAC=
π
2
,AB=AC=AA1=2,点G与E分别为线段A1B1和C1C的中点,点D与F分别为线段AC和AB上的动点.若GD⊥EF,则线段DF长度的最小值是(  )
A、
2
B、1
C、
2
5
5
D、
2
2
分析:建立空间直角坐标系,设出F、D的坐标,求出向量
DG
, 
EF
,利用GD⊥EF求得关系式,写出DF的表达式,然后利用二次函数求最值.
解答:精英家教网解:建立如图所示的空间直角坐标系,则A(0,0,0),E(0,2,1),
G(1,0,2),F(x,0,0),D(0,y,0)由于
GD⊥EF,所以   x+2y-2=0
DF=
x2+y2
=
5y2-8y+4
=
5(y2-
8
5
y+
16
25
)+4 -
16
5
=
5(y-
4
5
)
2
4
5

当y=
4
5
时,
线段DF长度的最小值是
2
5
5

故选C.
点评:本题考查棱柱的结构特征,考查空间想象能力,空间直角坐标系,数量积等知识,是中档题.
练习册系列答案
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科目:高中数学 来源: 题型:

如图,在直三棱柱ABC-A1B1C1中,AC=1,AB=
2
,BC=
3
,AA1=
2

(Ⅰ)求证:A1B⊥B1C;
(Ⅱ)求二面角A1-B1C-B的大小.

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科目:高中数学 来源: 题型:

如图,在直三棱柱ABC-A1B1C1中,∠ACB=90°,BC=CC1=AC=a
(1)求证:BC1⊥平面AB1C
(2)求二面角B-AB1-C的大小
(3)求三棱锥A1-AB1C的体积.

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科目:高中数学 来源: 题型:

如图,在直三棱柱ABC-A1B1C1中,AC=BC=2,AB=AA1=2
2
,点D是AB的中点,点E是BB1的中点.
(1)求证:平面CDE⊥平面ABB1A1
(2)求二面角D-CE-A1的大小.

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科目:高中数学 来源: 题型:

(2012•重庆)如图,在直三棱柱ABC-A1B1C1中,AB=4,AC=BC=3,D为AB的中点.
(Ⅰ)求异面直线CC1和AB的距离;
(Ⅱ)若AB1⊥A1C,求二面角A1-CD-B1的平面角的余弦值.

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科目:高中数学 来源: 题型:

(2010•唐山二模)如图,在直三棱柱ABC-A1B1C1中,∠ABC=90°,AB=BC=2,AA1=4,M、N分别为CC1、A1C2的中点.
(I)求证:AM⊥平面B1MN;
(II)求二面角M-AB1-A1的大小.

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