四面体的一条棱长是x,其他各棱长都是1.把四面体体积v表示成-查字典问答网
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  四面体的一条棱长是x,其他各棱长都是1.把四面体体积v表示成x的函数f(x).求f(x)的值域和单调区间.

  四面体的一条棱长是x,其他各棱长都是1.把四面体体积v表示成x的函数f(x).

  求f(x)的值域和单调区间.

1回答
2019-04-01 00:57
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刘国华

  设四面体P-ABC,PA=PB=AB=BC=AC=1,PC=x,

  取AB中点E,PC中点F,

  △PAB和△ABC都是全等的正三角形,

  PE⊥AB,CE⊥AB,且PE=CE,

  AB⊥平面PEC,

  则AE和BE分别是三棱锥A-PEC和B-PEC的高,

  VP-ABC=AE*S△PCE/3+BE*S△PCE/3=AB*S△PCE/3,

  作△PEC的高EF,

  CE=√3/2,EF=√(3/4-x^2/4)=√(3-x^2)/2,

  S△PCE=EF*PC/2=x√(3-x^2)/4,

  V=x√(3-x^2)/12,

  把△ABC固定不动,△PAB绕轴AB旋转,体积轴小到大,当平面PAB垂直平面ABC时,高最大,体积最大,或者说三角形PEC是等腰直角三角形时面积最大,此时体积最大,此后又逐渐减小.

  最大时V=[(√3/2)*√3/2)/2]/3=1/8.

  ∴0〈f(x)≤1/8.

  也可以求一阶导数令其为0,解出,也可以把x放入根号内,解出x^2极值,

  V=(1/12)√-[(x^4-3x^2+9/4)+9/4]=(1/12)[√-(x^2-3/2)^2+9/4]

  最大值为1/8,

  0<x≤√3/2时为单调增,√3/2≤x

2019-04-01 01:00:37

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