题目内容
(本题满分8分)
如图,A1A是圆柱的母线,AB是圆柱底面圆的直径, C是底面圆周上异于A,B的任意一点,A1A= AB=2.
(Ⅰ)求证: BC⊥平面A1AC;
(Ⅱ)求三棱锥A1-ABC的体积的最大值.
如图,A1A是圆柱的母线,AB是圆柱底面圆的直径, C是底面圆周上异于A,B的任意一点,A1A= AB=2.
(Ⅰ)求证: BC⊥平面A1AC;
(Ⅱ)求三棱锥A1-ABC的体积的最大值.
(Ⅰ)略
(Ⅱ)时,三棱锥A1-ABC的体积的最大值为.
(Ⅱ)时,三棱锥A1-ABC的体积的最大值为.
证明:∵C是底面圆周上异于A,B的任意一点,且AB是圆柱底面圆的直径,
∴BC⊥AC, ∵AA1⊥平面ABC,BCÌ平面ABC,∴AA1⊥BC,
∵AA1∩AC=A,AA1Ì平面AA1 C,ACÌ平面AA1 C,
∴BC⊥平面AA1C. (3分)
(2)设AC=x,在Rt△ABC中, (0<x<2) ,
故(0<x<2), (5分)
即.
∵0<x<2,0<x2<4,∴当x2=2,
即时,三棱锥A1-ABC的体积的最大值为. (8分)
∴BC⊥AC, ∵AA1⊥平面ABC,BCÌ平面ABC,∴AA1⊥BC,
∵AA1∩AC=A,AA1Ì平面AA1 C,ACÌ平面AA1 C,
∴BC⊥平面AA1C. (3分)
(2)设AC=x,在Rt△ABC中, (0<x<2) ,
故(0<x<2), (5分)
即.
∵0<x<2,0<x2<4,∴当x2=2,
即时,三棱锥A1-ABC的体积的最大值为. (8分)
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