题目内容
(本小题满分12分) 如图所示,等腰△ABC的底边AB=
,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.

(Ⅰ)求V(x)的表达式;
(Ⅱ)当x为何值时,V(x)取得最大值?


(Ⅰ)求V(x)的表达式;
(Ⅱ)当x为何值时,V(x)取得最大值?
(1) V(x)=
=
=
,(0<x<3
)
(2) x=6时, V(x)取得最大值V(x)max= V(6)=12




(2) x=6时, V(x)取得最大值V(x)max= V(6)=12

(1)由已知可得PE为四棱锥的高,四棱锥的底面积

,又
,
=
,
=
代入体积公式得
,(0<x<3
);
(2)多项式函数利用导数研究其单调性可求得最值。
解:(1)已知EF
AB,那么翻折后,显然有PE
EF,又PE
AE,
从而PE
面ABC,即PE为四棱锥的高。
四棱锥的底面积
而△BEF与△BDC相似,那么
=
,
=
=
,
又
则
=
=
=
故四棱锥的体积V(x)=
=
=
,(0<x<3
)
(2) V’(x)=
,(0<x<3
) 令V’(x)=0得x=6
当x∈(0,6)时,V’(x)>0,V(x)单调递增;x∈(6,3
)时V’(x)><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









(2)多项式函数利用导数研究其单调性可求得最值。
解:(1)已知EF



从而PE

四棱锥的底面积

而△BEF与△BDC相似,那么





又

则





故四棱锥的体积V(x)=




(2) V’(x)=


当x∈(0,6)时,V’(x)>0,V(x)单调递增;x∈(6,3

因此x=6时, V(x)取得最大值V(x)max= V(6)=12


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