题目内容
【题目】有一容积为的正方体容器
,在棱
、
和面对角线
的中点各有一小孔
、
、
,若此容器可以任意放置,则其可装水的最大容积是( )
A.B.
C.
D.
【答案】C
【解析】
分别讨论水面过直线、
、
时从正方体截去的几何体体积的最小值,即可得出此容器可装水的最大容积.
当水面过直线时,如下图所示,
水面截去正方体所得几何体为三棱柱
,
当点在水面上方或水面上时,容器中的水不会漏,且当点
与点
重合时,截去的几何体体积最小为
;
当水面过直线时,如下图所示,
水面截去正方体所得几何体为三棱台
,
当点在水面上方或水面上时,容器中的水不会漏,且当点
在直线
上时,截去的几何体为三棱柱,且体积最小为
;
当水面过直线时,如下图所示,
当点在水面上方或水面上时,容器中的水不会漏,此时水面截去正方体
所得几何体为
,且直线
过点
,易知梯形
的面积为正方形
面积的一半,此时,几何体
的体积为
.
当与直线
重合时,如下图所示,
此时,点在水面上方,容器不会漏水,水面截去正方体
所得几何体为三棱锥
,
该三棱锥的体积为.
综上可知,水面截去截去正方体所得几何体体积的最小值为
.
因此,该容器可装水的最大容积是.
故选:C.
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