作VO⊥平面ABC,O为垂足,因为V-ABC是正三棱锥,所以O为△ABC的中心,
连接AO并延长交BC于D,则AD⊥BC,∠DAO=θ
连接VD,PD
∴BC⊥VA∴BC⊥平面VAD,进而PDC平面VAD…(4分)
∴PD⊥BC∴∠PDA为截面与底面所成角,设为x,在△PAD中,∠PAD=θ,∠PDA=x,∴∠APD=180°-(θ+π) …(4分)
根据正弦定理得
=PD sinθ
PD=AD sin[180°?(θ+x)]
=
asinθ
3
2 sin(θ+x)
≥
sinθ
3
2sin(θ+x)
asinθ(4分)
3
2
当且仅当sin(θ+x)=1,θ+x=90°,x=90°-θ的等号成立,∴PD最小
∴S△PBC最小面积=
a?1 2
asinθ=
3
2
a2sinθ
3
4