如圖,四面體
ABCD中,△
ABC與△
DBC都是邊長為4的正三角形.
(1)求證:
BC⊥
AD;
(2)試問該四面體的體積是否存在最大值?若存在,求出這個最大值及此時棱長
AD的大;若不存在,請說明理由.
(1)見解析(2)最大值為8,此時棱長
AD=2
.
(1)證明:取
BC的中點(diǎn)
E,連結(jié)
AE,
DE,
∵△
ABC與△
DBC都是邊長為4的正三角形,
∴
AE⊥
BC,
DE⊥
BC.
∵
AE∩
DE=
E,
∴
BC⊥平面
AED,
AD?平面
AED,∴
BC⊥
AD.
(2)由已知得,△
AED為等腰三角形,且
AE=
ED=2
,
設(shè)
AD=
x,
F為棱
AD的中點(diǎn),
則
EF=
,
S△AED=
,
V=
S△AED·(
BE+
CE)=
(0<
x<4
),
當(dāng)
x2=24,即
x=2
時,
Vmax=8,
∴該四面體存在最大值,最大值為8,此時棱長
AD=2
.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題
科目:高中數(shù)學(xué)
來源:不詳
題型:解答題
如圖所示,圓錐的軸截面為等腰直角
,
為底面圓周上一點(diǎn).
(1)若
的中點(diǎn)為
,
,求證
平面
;
(2)如果
,
,求此圓錐的全面積.
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科目:高中數(shù)學(xué)
來源:不詳
題型:解答題
如圖,在三棱錐
中,
和
都是以
為斜邊的等腰直角三角形,
分別是
的中點(diǎn).
(1)證明:平面
//平面
;
(2)證明:
;
(3)若
,求三棱錐
的體積.
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科目:高中數(shù)學(xué)
來源:不詳
題型:填空題
已知正方體外接球表面積是
,則此正方體邊長為
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科目:高中數(shù)學(xué)
來源:不詳
題型:填空題
已知正四棱錐O
ABCD的體積為
,底面邊長為
,則以O(shè)為球心,OA為半徑的球的表面積為
.
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科目:高中數(shù)學(xué)
來源:不詳
題型:填空題
如圖所示,在長方體ABCD
A
1B
1C
1D
1中,AB=AD=3cm,AA
1=2cm,則四棱錐A
BB
1D
1D的體積為
cm
3.
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科目:高中數(shù)學(xué)
來源:不詳
題型:填空題
已知一個正方體的所有頂點(diǎn)在一個球面上,若正方體的棱長為
,則球的體積為
.
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科目:高中數(shù)學(xué)
來源:不詳
題型:單選題
側(cè)面都是直角三角形的正三棱錐,底面邊長為a時,該三棱錐的全面積是( )
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科目:高中數(shù)學(xué)
來源:不詳
題型:填空題
已知矩形
ABCD的頂點(diǎn)都在半徑為5的球
O的球面上,且
AB=8,
BC=2
,則棱錐
O-ABCD的體積為________.
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