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  【四面体ABCD中AD⊥BCAD=6BC=2AB+BD=AC+CD=7求四面体ABCD体积最大值】

  四面体ABCD中AD⊥BCAD=6BC=2AB+BD=AC+CD=7求四面体ABCD体积最大值

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2020-04-24 12:00
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柴长涌

  作AE⊥平面BCD于E,设DE交BC于H,连AH.

  AD⊥BC,

  ∴DH⊥BC,

  ∴BC⊥平面ADH.

  AB+BD=AC+CD=7,

  可用反证法证得BH=HC,BC=2,

  ∴BH=1,设AB=x,则BD=7-x,AH=√(x^2-1),DH=√[(7-x)^2-1]=√(x^2-14x+48),

  在△ADH中,设它的面积为S,∠AHD=θ,由余弦定理,

  x^2-1+x^2-14x+48-36=2x^2-14x+11=2AH*DH*cosθ,①

  由面积公式,4S=2AH*DH*sinθ,②

  ①^2+②^2,(2x^2-14x+11)^2+16S^2=4(x^2-1)(x^2-14x+48),

  ∴4S^2=-13(x^2-7x+6),

  x=7/2时4S^2取最大值25*13/4,

  ∴S的最大值=5√13/4,

  ∴四面体ABCD的体积最大值=(2/3)S最大值=5√13/6.

2020-04-24 12:03:54

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