三棱锥S-ABC中,一条棱长为a ,其余棱长均为1,求a为何值时三棱锥的体积最大,并求出最大值。

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/06/02 00:56:31
要详细步骤

6^(1/2)/12*(d/3)^3
d为地面周长

可以这样来想
V三棱锥=1/3底面积*高
我们可以抓住一个不变的量,找出两个可变的量之间的关系。
现在,既然三棱锥所有棱里只有一条不知道,我们可以先用已知的棱来作出不变量。
以三条长度为1的棱所围成的正三角形为底,这样,地面积就是不变量,为√3/4
通过体积公式可知,要求体积最大,只需找出高最大是多少就可以了。
当另两条长度为1的棱所确定的平面与底面垂直的时候高最大。
可求出a=√2 V=√6/12

a
|\
| \ e
| \
|---\-------b
c d

可以把正三角型所形成的面当成底,这样棱长为a的棱和高形成的切面如图,ab为棱长为a的棱,ac为高,bd为底面
因为地面是正三角型;所以S=(1/2)*1*(√3/2)=√3/4
做辅助线DE垂直AB,得出三角形bed和三角形bca相似
所以ed/db=ac/ab 即√(1-(a/2)^2)/1=h/a
得出h=a*√(1-(a/2)^2)
所以V=(1/3)*(√3/4)*(a*√(1-(a/2)^2))
=(√3/12)*a*(1/2)*√(4-a^2)
=(√3/24)√(4a^2-a^4)
=(√3/24)√[4-(4-4a^2+a^4)]
=(√3/24)√[4-(2-a^2)^2]
因为只有√[4-(2-a^2)^2]最大时,V才最大。
当(2-a^2)^2=0时,√[4-(2-a^2)^2]才最大;
即a=√2时,V为√3/12;
所以a=√2时,三棱锥体积最大,体积为√3/12;

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