填空题将边长为2的正方形沿对角线AC折起,以A,B,C,D为顶点的三棱锥的体积最大值等

发布时间:2020-07-09 09:38:05

填空题将边长为2的正方形沿对角线AC折起,以A,B,C,D为顶点的三棱锥的体积最大值等于________.

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解析分析:如图所示,设正方形ABCD的对角线AC、BD交于点O,点D折叠后的位置为D',连接BD'、OD'.利用线面垂直的判定,证出AC⊥平面B'DO,从而得到三棱锥的体积为VD'-ABC=VA-BOD'+VC-BOD'=S△BOD'×AC.因为AC=2是定值,所以当S△BOD'达到最大值时所求的体积最大.最后根据正弦定理面积公式和正弦函数的最值,可得所求三棱锥的体积最大值等于.解答:解:如图所示,设正方形ABCD的对角线AC、BD交于点O,点D折叠后的位置为D',连接BD',OD'∵AC⊥BO,AC⊥BO',BO∩D'O=0∴AC⊥平面B'DO因此,三棱锥的体积为VD'-ABC=VA-BOD'+VC-BOD'=S△BOD'×AO+S△BOD'×CO=S△BOD'×AC∵正方形的边长为2,可得AC=2∴当S△BOD'最大时,VD'-ABC达到最大值.∵S△BOD'=×=sin∠BOD′∴当∠BOD'=90°时,S△BOD'的最大值为1,从而得到VD'-ABC的最大值为AC=故
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