题目内容
等腰Rt△ACB,AB=2,
.以直线AC为轴旋转一周得到一个圆锥,D为圆锥底面一点,BD⊥CD,CH⊥AD于点H,M为AB中点,则当三棱锥C﹣HAM的体积最大时,CD的长为( )
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| A. |
| B. |
| C. |
| D. |
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C.
【解析】根据题意,得
∵AC⊥平面BCD,BD⊂平面BCD,∴AC⊥BD,
∵CD⊥BD,AC∩CD=C,∴BD⊥平面ACD,可得BD⊥CH,
∵CH⊥AD,AD∩BD=D,∴CH⊥平面ABD,可得CH⊥AB,
∵CM⊥AB,CH∩CM=C,∴AB⊥平面CMH,
因此,三棱锥C﹣HAM的体积V=
S△CMH×AM=
S△CMH由此可得,当S△CMH达到最大值时,三棱锥C﹣HAM的体积最大
设∠BCD=θ,则Rt△BCD中,BC=
AB=![]()
可得CD=
,BD=![]()
Rt△ACD中,根据等积转换得CH=
=![]()
Rt△ABD∽Rt△AHM,得
,所以HM=
=![]()
因此,S△CMH=
CH•HM=
=![]()
∵4+2tan2θ≥4
tanθ,
∴S△CMH=
≤
=
,
当且仅当tanθ=
时,S△CMH达到最大值,三棱锥C﹣HAM的体积同时达到最大值.
∵tanθ=
>0,可得sinθ=
cosθ>0
∴结合sin2θ+cos2θ=1,解出cos2θ=
,可得cosθ=
(舍负)
由此可得CD=
=
,
即当三棱锥C﹣HAM的体积最大时,CD的长为![]()
故选:C
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