题目内容

14.如图所示,直四棱柱ABCD-A1B1C1D1内接于半径为$\sqrt{3}$的半O,四边形ABCD为正方形,则该四棱柱的体积最大时,AB的长为2.

分析 设AB=a,BB1=h,求出a2=6-2h2,故正四棱柱的体积是V=a2h=6h-2h3,利用导数,得到该正四棱柱体积的最大值,即可得出结论.

解答 解:设AB=a,BB1=h,
则OB=$\frac{\sqrt{2}}{2}a$,连接OB1,OB,则OB2+BB12=OB12=3,
∴$\frac{{a}^{2}}{2}$+h2=3,
∴a2=6-2h2
故正四棱柱的体积是V=a2h=6h-2h3
∴V′=6-6h2
当0<h<1时,V′>0,1<h<$\sqrt{3}$时,V′<0,
∴h=1时,该四棱柱的体积最大,此时AB=2.
故答案为:2.

点评 本题考查棱柱、棱锥、棱台的体积,借助导数研究出四棱柱的体积最大,是解题的关键,根据题意建立适当的模型是解决一个实际问题的关键,学习时要注意积累此类题中模型的建立方法.

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