如图所示,圆柱的高为2,底面半径为, AE、DF是圆柱的两条母线,过
作圆柱的截面交下底面于
,且
=
(1)求证:平面∥平面
;
(2)求证:;
(3)求四棱锥体积的最大值.
如图所示,圆柱的高为2,底面半径为, AE、DF是圆柱的两条母线,过
作圆柱的截面交下底面于
,且
=
(1)求证:平面∥平面
;
(2)求证:;
(3)求四棱锥体积的最大值.
1)证明:∵AE、DF是圆柱的两条母线
∴ AE∥DF.
∵平面
,
平面
,∴ AE∥平面
在圆柱中:
上底面//下底面,且上底面∩截面ABCD=
,
下底面∩截面ABCD=
∴ //
∵ =
∴四边形ABCD为平行四边形
∴ AB∥CD.
∵平面
,
平面
, ∴ AB∥平面
.
∵ ∴ 平面
∥平面
(2)证明:∵AE、DF是圆柱的两条母线,
四边形
平行四边形,
∥
且
=
∵ 四边形ABCD为平行四边形
∥
且
=
∥
且
=
在圆柱底面上因为∥
且
=
为直径
(3)解法1:作 ∵
圆柱的母线
垂直于底面
∴
∵
∴ 平面
∴
∵ ∴
平面
设 在Rt△
中,
∴
在Rt△中,
,∴
由(2)的证明过程可知平面
∴
∵ 四边形ABCD为平行四边形 ∴四边形ABCD为矩形
∴
在Rt△中,
∵
∴≤
当时,即
时,四棱锥
的体积最大,最大值为
解法2:
设(或设
)
在Rt△中,
∴
(
,
)
∵ 垂直于底面,设
,
∴ ≤
当时,即
时,四棱锥
的体积最大,最大值为
解法3:
设,
在Rt△中,
∴
,
∵ 垂直于底面,
∴ =
=
≤
当,即
时,四棱锥
的体积最大,最大值为
.