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=

3
,则DP=
3
-x

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•

2
3
x=
2
6
3
x

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
-
2
6
3
x

故答案为:y=

2
6
3
x,x∈[0,
3
2
]
2
2
-
2
6
3
x,x∈[
3
2
3
]
也可写为y=
2
-|
2
-
2
6
3
|,x∈[0,3]

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