每日一题[3005]折叠轨迹

已知等边三角形 $ABC$,点 $E,F$ 分别是边 $AB,AC$ 上的动点,且满足 $EF\parallel BC$,将 $\triangle AEF$ 的顶点 $A$ 沿 $EF$ 翻折至 $P$ 点处.如图,记二面角 $P-EF-B$ 的平面角为 $\alpha$,二面角 $P-FC-B$ 的平面角 $\beta$,直线 $PF$ 与平面 $EFCB$ 所成角为 $\gamma$,则(       )

A.$\alpha\geqslant \beta\geqslant \gamma$

B.$\alpha\geqslant \gamma \geqslant \beta$

C.$\beta\geqslant \alpha\geqslant \gamma$

D.$\beta\geqslant \gamma \geqslant \alpha$

答案    A.

解析    如图,设 $P$ 在底面投影为 $M$,$PH\perp AC$ 于 $H$,连接 $MH,PH$.

根据题意,有\[\tan\alpha=\dfrac{|PM|}{|MN|},\quad \tan\beta=\dfrac{|PM|}{|MH|},\quad \tan\gamma=\dfrac{|PM|}{|MF|},\]显然 $|MF|\geqslant |MN|$ 且 $|MF|\geqslant |MH|$,接下来比较 $|MH|$ 和 $|MN|$ 的大小.考虑到\[|MN|\leqslant |AN|\implies [\triangle ANF]\geqslant [\triangle MNF]\implies [\triangle AMF]\geqslant [\triangle MEF],\]于是\[\dfrac 12 |MH|\cdot |AF|\geqslant \dfrac 12 |MN|\cdot |EF|\implies |MH|\geqslant |MN|,\]因此 $\alpha\geqslant \beta\geqslant \gamma$,选项 $\boxed{A}$ 正确.

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