作业帮 > 综合 > 作业

(2010•福建)如图,在长方体ABCD-A1B1C1D1中,E、H分别是棱A1B1,D1C1上的点(点E与B1不重合)

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:综合作业 时间:2024/09/13 04:42:11
(2010•福建)如图,在长方体ABCD-A1B1C1D1中,E、H分别是棱A1B1,D1C1上的点(点E与B1不重合),且EH∥A1D1,过EH的平面与棱BB1,CC1相交,交点分别为F,G
(Ⅰ)证明:AD∥平面EFGH
(Ⅱ)设AB=2AA1=2a,在长方体ABCD-A1B1C1D1内随机选取一点,记该点取自于几何体A1ABFE-D1DCGH内的概率为p,当点E、F分别在棱A1B1,B1B上运动且满足EF=a时,求p的最小值.
(Ⅰ)证明:∵AD∥A1D1,EH∥A1D1
∴AD∥EH,
∵AD⊄平面EFGH,EH⊂平面EFGH
∴AD∥平面EFGH;
(Ⅱ)根据几何槪型的概率公式可知,点取自于几何体A1ABFE-D1DCGH内的概率为P=
VA1ABFE−D1DCGH
VABCD−A1B1C1D1,
∴若p最小,则只需几何体A1ABFE-D1DCGH的体积最小,即五边形A1ABFE的面积最小,等价为三角形EFB1的面积最大,
∵EF=a,
∴B1E2+B1F2=a2
则S△B1EF=
1
2B1E•B1F≤
1
4(B1E2+B1F2)=
a2
4,当且仅当B1F=B1E时取等号,
此时五边形A1ABFE的面积最小为2a2-
a2
4=
7a2
4,
则取自于几何体A1ABFE-D1DCGH内的概率为P=
VA1ABFE−D1DCGH
VABCD−A1B1C1D1=
7
8.