每日一题:2026-05-30

题目

已知正方体$ABCD-A{1}B{1}C{1}D{1}的棱长为,P为平面ABCD内一动点,且直线D{1}P与平面ABCD所成角为\frac{\pi}{3},点E为正方形A{1}ADD{1}的中心,若点H为直线B{1}D上一动点,则(HP+HE)^2的最小值为\underline{\quad\quad}$.

参考解答 解析: 如图,在正方体中,平面,直线与平面所成的角为(是在底面的射影), 在中,,则,则点的轨迹是以为圆心,为半径的圆(在平面内). 将平面沿着翻折至平面,使其与平面共面,翻折后与的对应点为与(如图所示). 由几何性质可知(当且仅当在与的交点时取等号). 在中,,, 则, 由余弦定理, 所以的最小值为. 答案: