题目内容
10.在四面体ABCD中,已知AD⊥BC,AD=6,BC=2,且$\frac{AB}{BD}$=$\frac{AC}{CD}$=2,则V四面体ABCD的最大值为( )| A. | 6 | B. | 2$\sqrt{11}$ | C. | 2$\sqrt{15}$ | D. | 8 |
分析 作BE⊥AD于E,连接CE,取BC中点F,推出四面体ABCD的体积的最大值,当△ABD是等腰三角形时几何体的体积最大,求解即可.
解答
解:作BE⊥AD于E,连接CE,则AD⊥平面BEC,所以CE⊥AD,
取BC中点F,所以EF⊥BC,EF⊥AD,四面体ABCD的体积的最大值,只需EF最大即可,即需BE最大,
以AD所在直线为x轴,AD的垂直平分线为y轴,则A(-3,0),D(3,0),
设B(x,y),则∵$\frac{AB}{BD}$=2,
∴AB=2BD,
∴(x+3)2+y2=4(x-3)2+4y2,
∴(x-5)2+y2=16,
∴BE最大为4,此时CE=4,$\frac{AC}{CD}$=2.
∴EF=$\sqrt{16-1}$=$\sqrt{15}$,
故四面体ABCD的体积的最大值为$\frac{1}{3}×\frac{1}{2}×2×\sqrt{15}×6$=2$\sqrt{15}$
故选:C.
点评 本题考查棱柱、棱锥、棱台的体积,考查空间想象能力,逻辑推理能力以及计算能力.
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