题目内容

【题目】如图,正方形中, 交于点,现将沿折起得到三棱锥 分别是 的中点.

(1)求证:

(2)若三棱锥的最大体积为,当三棱锥的体积为,且二面角为锐角时,求二面角的正弦值.

【答案】(1)证明见解析;(2) .

【解析】试题分析:(1)根据折叠前几何关系得 ,再根据线面垂直判定定理得平面,即得;(2)先确定三棱锥的取最大体积的条件:三棱锥的高为,再根据三棱锥体积公式得三棱锥的体积为时条件: 平面,最后根据等体积法求三棱锥的体积.

试题解析:(1)依题意易知 ,∴平面

又∵平面,∴.

(2)当体积最大时三棱锥的高为,当体积为时,高为

中, ,作,∴,∴

为等边三角形,∴重合,即平面

易知.

平面,∴,∴

.

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