问题
填空题
动点P在边长为1的正方体ABCD-A1B1C1D1的对角线BD1上从B向D1移动,点P作垂直于面BB1D1D的直线与正方体表面交于M,N,BP=x,MN=y,则函数y=f(x)的解析式为______.
答案
由题意知,MN⊥平面BB1D1D,
则MN在底面ABCD上的射影是与对角线AC平行的直线,
∵BD=
,则DP=3
-x3
故当动点P在对角线BD1上从点B向D1运动时,x变大y变大,直到P为BD1的中点(记为O)时,y最大为AC;
从而当P在BO上时,分别过M、N、P作底面的垂线,垂足分别为M1、N1、P1,
则y=MN=M1N1=2BP1=2•xcos∠D1BD=2•
x=2 3
x2 6 3
而当P在DO上时,然后x变大y变小,直到y变为0,根据对称性可知
此时y=2
-2
x2 6 3
故答案为:y=
也可写为y=
x,x∈[0,2 6 3
]3 2 2
-2
x,x∈[2 6 3
,3 2
]3
-|2
-2
|,x∈[0,3]2 6 3