题目内容
三棱锥S—ABC中,一条棱长为a,其余棱长均为1,求a为何值时VS—ABC最大,并求最大值.
a为时,三棱锥的体积最大为
方法一 如图所示,
设SC=a,其余棱长均为1,
取AB的中点H,连接HS、HC,
则AB⊥HC,AB⊥HS,
∴AB⊥平面SHC.
在面SHC中,过S作SO⊥HC,则SO⊥平面ABC.
在△SAB中,SA=AB=BS=1,
∴SH=,
设∠SHO=,则SO=SHsin=sin,
∴VS—ABC=S△ABC·SO
=××12×sin
=sin≤.
当且仅当sin=1,即=90°时,三棱锥的体积最大.
a=SH=×=,Vmax=.
∴a为时,三棱锥的体积最大为.
方法二 取SC的中点D,可通过VS—ABC=S△ABD·SC,转化为关于a的目标函数的最大值问题,利用基本不等式或配方法解决.
设SC=a,其余棱长均为1,
取AB的中点H,连接HS、HC,
则AB⊥HC,AB⊥HS,
∴AB⊥平面SHC.
在面SHC中,过S作SO⊥HC,则SO⊥平面ABC.
在△SAB中,SA=AB=BS=1,
∴SH=,
设∠SHO=,则SO=SHsin=sin,
∴VS—ABC=S△ABC·SO
=××12×sin
=sin≤.
当且仅当sin=1,即=90°时,三棱锥的体积最大.
a=SH=×=,Vmax=.
∴a为时,三棱锥的体积最大为.
方法二 取SC的中点D,可通过VS—ABC=S△ABD·SC,转化为关于a的目标函数的最大值问题,利用基本不等式或配方法解决.
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