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【题目】如图,在中,.的中点的动直线与线段交于点.沿直线向上翻折至,使得点在平面内的投影落在线段.则点的轨迹长度为________.

【答案】

【解析】

建立空间坐标系,求出的轨迹,根据折叠过程中量之间的关系的,可得的取值范围,进而得到圆心角,从而弧长即点的轨迹长度.

因为翻折前后长度不变,所以点可以在空间中看做以为球心,AC为直径的球面上,又因为的投影始终在上,所以点所在的面垂直于底面

故点轨迹为垂直于底面ABC的竖直面去截球所得圆面的圆弧,这个圆弧的直径为时,的长度(由余弦定理可得,所以此时),

如图,以底面点B为空间原点建系根据底面几何关系,

得点,点

设点,翻折后点的投影轴上,

所以点纵坐标为0,即

根据空间两点之间距离公式可得轨迹:

又因为动点要符合空间面翻折结论:

,其中

又动点N在线段AB上动,设

,由,可计算得横坐标范围为

且点在上方,由计算可得圆弧所在扇形圆心角为

所以弧长为.

故答案为:.

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