题目内容
19.如图6所示,等腰△ABC的底边AB=6,高CD=3,点E是线段BD上异于点B、D的动点.点F在BC边上,且EF⊥AB.现沿EF将△BEF折起到△PEF的位置,使PE⊥AE.记BE=x,V(x)表示四棱锥P-ACFE的体积.
图6
(1)求V(x)的表达式;
(2)当x为何值时,V(x)取得最大值?
(3)当V(x)取得最大值时,求异面直线AC与PF所成角的余弦值
解:(1)已知EFAB,那么翻折后,显然有PEEF,又PEAE,从而PE面ACFE,即PE为四棱锥的高。
四棱锥的底面积S=-
而△BEF与△BDC相似,那么
===
则S=-=(1-)63=9(1-)
故四棱锥的体积V(x)=Sh=9(1-) x =3x(1-)(0<x<3)
(2) = 3-x2(0<x<3)
令=0得x=6
当x∈(0,6)时,>0,V(x)单调递增;x∈(6,3)时,<0,V(x)单调递减;因此x=6时, V(x)取得最大值。V(x)max= V(6)=12
(3).
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