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如下图,正方形ABCDABEF的边长都是1,而且平面ABCDABEF互相垂直,点MAC上移动,点NBF上移动,若CMBNa(0<a).

  (Ⅰ)求MN的长;

  (Ⅱ)当a为何值时,MN的长最小;

  (Ⅲ)当MN长最小时,求面MNA与面MNB所成的二面角a 的大小.

答案:
解析:

(Ⅰ)证明:如下图  于点,连结

依题意可得,且,即是平行四边形.

  ∴  .由已知 

  ∴  ,  ,  即

   ∴ 

(Ⅱ)由(Ⅰ),知,  所以,当时,

  即分别移动到的中点时,的长最小,最小值为

(Ⅲ)如下图,取的中点,连结

  ∵  的中点,

  ∴  为二面角的平面角

  又,所以,由余弦定理有

  .故所求二面角


练习册系列答案
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