四面体的六条棱中,有五条棱长都等于a.(1)求该四面体的体积的最大值;(2)当四面体的体积最大时,求其表面积.
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四面体的六条棱中,有五条棱长都等于a.(1)求该四面体的体积的最大值;(2)当四面体的体积最大时,求其表面积.
题型:不详
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来源:
四面体的六条棱中,有五条棱长都等于a.
(1)求该四面体的体积的最大值;
(2)当四面体的体积最大时,求其表面积.
答案
(1)
a
3
(2)
a
2
解析
(1)如图,在四面体ABCD中,设AB=BC=CD=AC=BD=a,AD=x,取AD的中点为P,BC的中点为E,连结BP、EP、CP.得到AD⊥平面BPC,
∴V
A
-BCD
=V
A
-BPC
+V
D
-BPC
=
·S
△BPC
·AP+
S
△BPC
·PD=
·S
△BPC
·AD=
·
·a
≤
·
=
a
3
(当且仅当x=
a时取等号).
∴该四面体的体积的最大值为
a
3
.
(2)由(1)知,△ABC和△BCD都是边长为a的正三角形,△ABD和△ACD是全等的等腰三角形,其腰长为a,底边长为
a,
∴S
表
=2×
a
2
+2×
×
a×
=
a
2
+
a×
=
a
2
+
=
a
2
.
举一反三
如图,底面边长为a,高为h的正三棱柱ABC-A
1
B
1
C
1
,其中D是AB的中点,E是BC的三等分点.求几何体BDEA
1
B
1
C
1
的体积.
题型:不详
难度:
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如图所示,在正三棱锥S-ABC中,M、N分别是SC、BC的中点,且MN⊥AM,若侧棱SA=2
,则正三棱锥SABC外接球的表面积是________.
题型:不详
难度:
|
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如图所示,已知三棱柱ABC-A
1
B
1
C
1
的所有棱长均为1,且AA
1
⊥底面ABC,则三棱锥B
1
-ABC
1
的体积为________.
题型:不详
难度:
|
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如图,在四边形ABCD中,∠DAB=90°,∠ADC=135°,AB=5,CD=2
,AD=2,求四边形ABCD绕AD旋转一周所成几何体的表面积及体积.
题型:不详
难度:
|
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正三棱锥的高和底面边长都等于6,则其外接球的表面积为( )
A.
B.
C.
D.
题型:不详
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|
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