题目内容
(本小题满分13分)
如图6,平行四边形中,,,,沿将折
起,使二面角是大小为锐角的二面角,设在平面上的射影为.
(1)当为何值时,三棱锥的体积最大?最大值为多少?
(2)当时,求的大小.
如图6,平行四边形中,,,,沿将折
起,使二面角是大小为锐角的二面角,设在平面上的射影为.
(1)当为何值时,三棱锥的体积最大?最大值为多少?
(2)当时,求的大小.
解:(1)由题知为在平面上的射影,
∵,平面,∴,
∴, ………………………2分
………………4分
, ……………………5分
当且仅当,即时取等号,
∴当时,三棱锥的体积最大,最大值为. …………6分
(2)(法一)连接, ……………………7分
∵平面,,
∴平面,
∴, ………………………9分
∴,
故,
∴, ………………11分
∴,
∴, …………………………………………………12分
在中,,得.…………………13分
(法二) 过作于,则为矩形,
以为原点,,,所在直线分别为轴、
轴、轴,建立如图所示的空间直角坐标系,
则,
, ………9分
于是,, ……………10分
由,得,
∴, ……………………12分
得,又为锐角,∴ . ………………………………13分
∵,平面,∴,
∴, ………………………2分
………………4分
, ……………………5分
当且仅当,即时取等号,
∴当时,三棱锥的体积最大,最大值为. …………6分
(2)(法一)连接, ……………………7分
∵平面,,
∴平面,
∴, ………………………9分
∴,
故,
∴, ………………11分
∴,
∴, …………………………………………………12分
在中,,得.…………………13分
(法二) 过作于,则为矩形,
以为原点,,,所在直线分别为轴、
轴、轴,建立如图所示的空间直角坐标系,
则,
, ………9分
于是,, ……………10分
由,得,
∴, ……………………12分
得,又为锐角,∴ . ………………………………13分
略
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