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问题: 高中数学

高手能不能帮我一下啊“空间四点A,B,C,D,每两点的连线长都等于a,懂点P在线段AB 上,动点Q在线段CD上,则P,Q两点之间的最小距离是( )

解答:

高手能不能帮我一下啊“空间四点A,B,C,D,每两点的连线长都等于a,懂点P在线段AB 上,动点Q在线段CD上,则P,Q两点之间的最小距离是(√2a/2 )

空间四点A,B,C,D,每两点的连线长都等于a,那么A、B、C、D四点构成一个正四面体(如图)。AB、CD为异面直线。
那么,当PQ为异面直线AB、CD之间的距离时,它们的值最小
取AB中点为P,CD中点Q,连接CP、DP
因为ABCD为正四面体,所以各个面均为正三角形
那么,在△ADB中,P为AB中点
所以,DP⊥AB
在△ACB中,P为AB中点
所以,CP⊥AB
所以,AB⊥面CPD
所以,AB⊥PQ
同理,CD⊥PQ
所以,PQ即为异面直线AB、CD间的距离
在Rt△ACP中,由于CP⊥AP,由勾股定理得到:
CP^2=AC^2-AP^2=a^2-(a/2)^2=3a^2/4
在Rt△PQC中,由于PQ⊥CQ,由勾股定理得到:
PQ^2=CP^2-CQ^2=(3a^2/4)-(a/2)^2=a^2/2
所以,PQ=√2a/2