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如图,以正方体三条棱所在直线为坐标轴,建立空间直角坐标系Oxyz,点P在对角线AB上,点Q在棱CD上.

(1)当P点为AB中点,Q在CD上运动时,探究|PQ|的最小值;

(2)当Q为CD中点,P在AB上运动时,探究|PQ|的最小值.

答案:
解析:

  解:(1)设正方体的棱长为2a,则P(a,a,a),Q(0,2a,z).

  ∴.当且仅当z=a,也就是Q(0,2a,a)位于CD的中点时,PQ最小.

  (2)依题意设Q(0,2a,a),P(x,x,2a-x).所以.当且仅当x=a,即P(a,a,a)时取等号,此时P位于AB的中点.


提示:

考查空间坐标系中点的坐标求法,两点间距离公式的使用,最值问题的探究能力.(1)当Q点在CD上运动,可设Q(0,2a,z),当z变化时,即表示Q点在CD上运动,由两点间的距离公式可求;(2)当P在AB上运动时,可设P(x,x,2a-x),然后同(1).


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如图,以正方体的三条棱所在直线为坐标轴,建立空间直角坐标系O-xyz,点P在正方体的对角线AB上,点Q在正方体的棱CD上.

(1)当点P为对角线AB的中点,点Q在棱CD上运动时,探究的最小值;

(2)当点Q为棱CD的中点,点P在对角线AB上运动时,探究的最小值;

(3)当点P在对角线AB上运动,点Q在棱CD上运动时,探究的最小值.

由以上问题,你得到了什么结论,你能证明你的结论吗?

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(1)当点P为对角线AB的中点,点在Q在棱CD上运动时,探究|PQ|的最小值;

(2)当点Q为棱CD的中点,点P在对角线上运动时,探究|PQ|的最小值.

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当点为对角线的中点,点在棱上运动时,探究的最小值;

当点为棱的中点,点在对角线上运动时,探究的最小值;

当点在对角线上运动,点在棱上运动时,探究的最小值.

由以上问题,你得到了什么结论?你能证明你的结论吗?

 


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