题目内容

【题目】正四棱锥的底面正方形边长是3,是在底面上的射影,,是上的一点,过且与、都平行的截面为五边形.

(1)在图中作出截面,并写出作图过程;

(2)求该截面面积的最大值.

【答案】(1)见解析;(2)9.

【解析】

(1)根据题意,作辅助线,过作, 且过点作,交于点,过点作交于点,连接, 即可得出截面;

(2)由题意可知,截面,截面,根据平面,利用线面垂直的性质和判定,可证出平面,则,进而得出,所以截面是由两个全等的直角梯形组成,设,则,截面面积为,根据,代入计算,最后利用二次函数求得最大值.

解:(1)由题可知,是上的一点,过且与、都平行的截面为五边形,

过作,交于点,交于点,

过作,交于点,

再过点作,交于点,

过点作交于点,连接,

,,,

,

所以共面,平面,

,平面,

平面,同理平面.

所以过且与、都平行的截面如下图:

(2)由题意可知,截面,截面,

,,

而是在底面上的射影,,

平面,,

,且,

所以平面,则,

,

又, 为正四棱锥,

,故,

于是,

因此截面是由两个全等的直角梯形组成,

因,则为等腰直角三角形,

设,则,

所以,,

,同理得,,

又因为,

设截面面积为,

所以,

即:,

当且仅当时,有最大值为9.

所以截面的面积最大值为9.

练习册系列答案
相关题目

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网