(本小题满分13分)
如图,在矩形木板
中,
,
,在二面角
的墙角处围出一个侧棱与底面垂直的直三棱柱的储物仓,其中要求垂直于地面的木板两边与墙面贴紧。
(Ⅰ)问应怎样围才能使储物仓的容积最大?并求出这个最大值?
(Ⅱ)在(Ⅰ)的条件下, 直线AB是否存在点P使得直线CP与平面所成角
,若有则找出P点的位置;若不存在,请说明理由.
(本小题满分13分)
如图,在矩形木板
中,
,
,在二面角
的墙角处围出一个侧棱与底面垂直的直三棱柱的储物仓,其中要求垂直于地面的木板两边与墙面贴紧。
(Ⅰ)问应怎样围才能使储物仓的容积最大?并求出这个最大值?
(Ⅱ)在(Ⅰ)的条件下, 直线AB是否存在点P使得直线CP与平面所成角
,若有则找出P点的位置;若不存在,请说明理由.
(1)设,
,则三棱柱体积
。
又,
,当且仅当
时,不等式取等号。
所以,当时,三棱柱体积
(2)当时,
为等边三角形,取
的中点为
,
的中点为
,以
为坐标原点,
所在直线为
轴,建立空间直角坐标系,则
,
,
,设
,则
,
;
,
,设平面
的法向量
,则
,令
,得
;
,解得
点在
的延长线上,且
,使得直线CP与平面
所成角
。