题目内容
【题目】农历五月初五是端午节,民间有吃粽子的习惯,粽子又称粽籺,古称“角黍”,平行四边形形状的纸片是由六个边长为
的正三角形构成的,将它沿虚线折起来,可以得到如图所示粽子形状的六面体,则该六面体的体积为______;若该六面体内有一球,则该球表面积的最大值为______.
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【答案】
【解析】
该六面体看成由两个全等的正四面体组合而成,正四面体的棱长为
,在棱长为
的正四面体
中,其高为顶点
和底面
中心的连线段,易求;则该正四面体的体积易求,该六面体的体积可求. 当该六面体内有一球,且该球体积取最大值时,该球与
相切,过球心作
,则
就是球半径,利用等面积法可求半径
,则球的表面积可求.
解:该六面体看成由两个全等的正四面体组合而成,正四面体的棱长为
,如图,
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在棱长为
的正四面体
中,取
中点为
,连接
,
,
作
平面
,垂足
在
上,
则
,
,
,
则该正四面体的体积为
,
该六面体的体积
.
当该六面体内有一球,且该球体积取最大值时,球心为
,
且该球与
相切,过球心作
,则
就是球半径,
因为
,所以球半径
,
所以该球表面积的最大值为:
.
故答案为:
;
.
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