三棱锥的三组相对的棱分别相等的四面体体积求法
构造几何模型,巧解一个三棱锥问
(2013.5.2)
李守峰(山东临沂沂州实验学校)
22问题:三棱锥的三组相对的棱分别相等,且长度各为,m,n,其中, 求该mn,,62
三棱锥体积的最大值
说明:这里渗透一点高等数学的方法,他
是高中
的拓展,有利于大家对相关内容的提升。近几年,中学内容通告中内容结合成为高考命题的热点~
解 如图构造长方体,在长方体中的四面体即满足条件
xyzACD:1,,,Bbac(,,)平面,点 11bac
xyzACD:1,,,DACD,D到平面的距离可用点到平面的距离表示,而四面体的体11bac
积易求,所以的面积也易求(或者运用秦九韶
求),而B到平面的距离也可用点ACD11
xyz到平面的距离表示 ACD:1,,,1bac
22222因此四面体的体积也就可以表示出来,再结合条件,,bc,,2abm,,
22222, bcn,,mn,,6
112,Vabc,,, d,d,DACD,,DACD,,BACD1,1116111111,,,,222222bacbac
所以 dd,2BACDDACD1,,,11
11所以VabcSd,,, DACDACDDACD,,,,,11163
1abc所以 ,S,ACD136dDACD,,1
11abc 所以,,,,,VSddabcBACDACDBACDBACD111,,,,1111363dDACD,,1
2222222222bc,,2abm,,bcn,,mn,,6由条件,,,
12222得abc,,,,,(62)4,所以 aa,,2,22
222224222,,,,,,,,abcbcbc所以
bc,1bc,,1所以,当且仅当时等号成立
12这时Vabc,, ()BACD1max,133
本题本意为构造模型运用割补法解决
11VVVVVVabcabcabc,,,,,,,,,4 BACDABCDABCDAABDDACDCBCDBACB,,,,,,11111111111111163
其余过程同上~